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ansys后處理該看的那些應(yīng)力昨天看文獻(xiàn)和論壇(有一些是老帖)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，貌似有一些朋友在用ANSYS進(jìn)行實(shí)體分析的時(shí)候，只是提供了各種各樣的應(yīng)力云圖，有時(shí)說一說XYZ方向的應(yīng)力，有時(shí)說等效應(yīng)力、von misses應(yīng)力貌似語言說明部分也不是很明確。這其實(shí)就是基礎(chǔ)的材料力學(xué)問題，我來說說我的總結(jié)：什么時(shí)候可以查看某方向的應(yīng)力應(yīng)力的定義，沒必要再重復(fù)了。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機(jī)進(jìn)行的單軸破壞試驗(yàn)吧。也就是說，我們在ANSYS計(jì)算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行比對的。所以，當(dāng)有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時(shí)，通過查看某一個(gè)方向，如plnsol,s,x等，是有意義的。但三維實(shí)體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復(fù)雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值于是就出現(xiàn)了強(qiáng)度理論學(xué)說?；仡櫜牧狭W(xué)中的四種強(qiáng)度理論1、第一強(qiáng)度理論：最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論該理論認(rèn)為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的單向拉伸斷裂時(shí)的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。其中，某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力數(shù)值，就是其第一主應(yīng)力數(shù)值。2、第二強(qiáng)度理論：最大拉應(yīng)變理論該理論認(rèn)為，引起材料破壞的主要因素，是最大拉應(yīng)變。無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)變達(dá)到材料拉伸斷裂時(shí)的最大應(yīng)變值，則材料斷裂。此時(shí)，形式上將主應(yīng)力的某一綜合值與材料單向拉伸軸向拉壓許用應(yīng)力比較，這個(gè)綜合值就是等效應(yīng)力equivalent stress。相關(guān)公式：3、第三強(qiáng)度理論：最大切應(yīng)力理論該理論認(rèn)為，引起材料屈服的主要因素是最大切應(yīng)力，不論何種狀態(tài)，只要最大切應(yīng)力達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的最大切應(yīng)力，則認(rèn)為材料屈服。相關(guān)公式：4、第四強(qiáng)度理論：畸變能理論該理論認(rèn)為，彈性體在外力作用下產(chǎn)生變形，荷載做功、彈性體變形儲(chǔ)能，稱之為應(yīng)變能(分為畸變能和體積的改變能)。引起材料屈服的主要因素是畸變能密度，無論何種狀態(tài)，只要畸變能密度達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的畸變能密度，材料就屈服。相關(guān)公式為：ANSYS后處理中應(yīng)力查看總結(jié)平面結(jié)構(gòu)，查看某方向應(yīng)力； 實(shí)體脆性結(jié)構(gòu)，如混凝土、巖石、鑄鐵等，根據(jù)第一、第二強(qiáng)度理論，查看項(xiàng)目為第一主應(yīng)力或等效應(yīng)力； 塑形較強(qiáng)的實(shí)體結(jié)構(gòu)，根據(jù)第三、第四強(qiáng)度理論，查看項(xiàng)目為應(yīng)力強(qiáng)度(stress intensity）或Von Misses應(yīng)力； 總的來說，宗旨就是把各項(xiàng)分布的應(yīng)力，換算成單向應(yīng)力，與規(guī)范規(guī)定的容許應(yīng)力進(jìn)行比較 von Mises stresses在力學(xué)中是叫馮.米塞斯應(yīng)力,在有限元分析中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)von Mises seqv就是馮.米塞斯等效應(yīng)力,這個(gè)要在<彈塑性力學(xué)>查看 von mises stresses叫做等效應(yīng)力，與表面壓力完全不是一個(gè)概念，同時(shí)等效應(yīng)力是根據(jù)具體情況而定的，如果第一主應(yīng)力影響最大，那么它幾乎就等于第一主應(yīng)力，如果生物材料中剪切應(yīng)力最大，它就與剪切應(yīng)力近似相等 von Mises stress是計(jì)算物體的畸變能 應(yīng)力可以分成兩種 一個(gè)是改變大小的應(yīng)力(Hydrostatic:東西置入靜水壓的情況) 一個(gè)是改變形狀的應(yīng)力 而von Mises stress是屬於第二種情形 有很多人會(huì)用Von Mises stress來分析結(jié)果 但前提是延性(ductile)材料(例如:韌帶)才適合用Von Mises stress來分析 mises stress實(shí)際上就是應(yīng)力偏量的第二不變量（J2），應(yīng)力偏量的表達(dá)形式更簡潔。但這都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它出現(xiàn)最常用的屈服準(zhǔn)則中，原因是它形式簡單，最容易放到計(jì)算中去，跟簡單拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有直接的對照（在偏量表達(dá)式中，mises stress 和effective plastic strain 那些奇怪的2/3 3/2就是為了和簡單拉伸關(guān)系對應(yīng)。）在最常用的associate plasticity law中，屈服面的函數(shù)也就是勢函數(shù)，所以mises stress在流動(dòng)準(zhǔn)則中也很重要。因此在很多以微裂紋，孔洞為基礎(chǔ)的損傷力學(xué)中，它和靜水壓一起可以作為損傷的參數(shù)。Von Mises 應(yīng)力是基于剪切應(yīng)變能的一種等效應(yīng)力其值為(a1-a2)2+(a2-a3)2+(a3-a1)2)/2)0.5其中a1,a2,a3分別指第一、二、三主應(yīng)力，2表示平方，0.5表示開方。后處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)力中x,y,z方向應(yīng)力和第一、二、三主應(yīng)力就不介紹了，stress intensity（應(yīng)力強(qiáng)度），是由第三強(qiáng)度理論得到的當(dāng)量應(yīng)力，其值為第一主應(yīng)力減去第三主應(yīng)力。Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則,屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中Von Mises Stress我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論(形狀改變比能理論)。 第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象。形式簡單，但結(jié)果偏于安全。第四強(qiáng)度理論認(rèn)為形狀改變比能是引起材料流動(dòng)破壞的主要原因。結(jié)果更符合