测试编号：VNL05 求出杆轴向负载超过塑性时的残余变形。
定义
Figure 1.
杆尺寸为 10 x 10 x 200 毫米。杆的应变-应力曲线由幂律定义：
(1)
其中，
-
- 强度系数。
-
- 必须在以下范围内：[0,1]
-
=0
- 材料为完全塑性。
-
=1
- 材料是有弹性的。
杆的左端夹紧，右端负载力 F。
材料属性为：
- 属性
- 值
-
- 530 MPa
-
- 0.26
- 泊松比
- 0
Figure 2. 对应的应变-应力曲线
Note: 由应变-应力曲线的前两点定义的弹性模量为 E=2.67324e+10Pa。
该研究是针对以下载荷 F 值进行的。20000 N、25000 N 和 30000 N
参考解
这里描述的是一维分析参考解。
在应变
和应力
处，残余应变为：
(2)
其中，
-
- 杆中的总应变。
-
- 总应变的弹性分量。
-
- 残余应变。
-
- 杆截面面积。
然后是杆右端的残余位移。
(3)
结果
杆被建模为 3D 实体。实体的左端是固定的，右端是轴向力 (
Figure 3)。
Figure 3.
下表总结了残余变形结果。
| 力 F [N] |
SOL 参考，残余位移 [mm] |
SimSolid，残余位移 [mm] |
% 差异 |
| 20000 |
3.22 |
3.43 |
6.78% |
| 25000 |
9.16 |
9.172 |
0.13% |
| 30000 |
19.077 |
19.14 |
0.33% |
Figure 4. 载荷 F=30000 N 时的米塞斯等效应力分布