什么是Von Mises應力？Ansys中各種應力的物理意義解釋

2016-01-31 by:CAE仿真在線來源:仿真在線

我們在ansys中的最常見輸出結果就是Von Mises應力(或叫馮米思應力),那么什么是Von Mises應力?本文Ansys中各種應力的物理意義解釋

SEVQ:Von Mises是一種屈服準則,屈服準則的值我們通常叫等效應力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習慣稱Mises等效應力,它遵循材料力學第四強度理論(形狀改變比能理論)。
第三強度理論認為最大剪應力是引起流動破壞的主要原因,如低碳鋼拉伸時在與軸線成45度的截面上發生最大剪應力,材料沿著這個平面發生滑移,出現滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現塑性變形的現象。形式簡單,但結果偏于安全。第四強度理論認為形狀改變比能是引起材料流動破壞的主要原因,鋼材等塑性材料遵循第四強度理論,結果更符合實際。
一般材料在外力作用下產生塑性變形,流動形式破壞時,應該采用第三或第四強度理論。壓力容器上用第三強度理論(安全第一),其它多用第四強度理論。

Von mises應力和stress intensity的區別:

第三、第四強度理論中有不同的關于當量應力的定義,有不同的表達方法
   von Mises于1913年提出了一個屈服準則,這個屈服準則被稱為von Mises屈服準則。它的內容是:當點應力狀態的等效應力達到某一與應力狀態無關的定值時,材料就屈服;或者說材料處于塑性狀態時,等效應力始終是一不變的定值。
   von mises應力就是一種當量應力,它是根據第四強度理論得到的當量應力,
還有另一個當量應力的定義又叫stress intensity(應力強度),其值為第一主應力減去第三主應力。這是根據第三強度理論推導出的當量應力。
     第三強度理論認為最大剪應力是引起流動破壞的主要原因。如低碳鋼拉伸時在與軸線成45度的截面上發生最大剪應力,材料沿著這個平面發生滑移,出現滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現塑性變形的現象。形式簡單,但結果偏于安全。
     第四強度理論認為形狀改變比能是引起材料流動破壞的主要原因。結果更符合實際。
     一般材料在外力作用下產生塑性變形,以流動形式破壞時,應該采用第三或第四強度理論。
上述提到的強度理論是指:材料之所以按某種方式(屈服和斷裂)失效,是應力,應變或變形能等因素中的其中一種引起的,故造成失效的原因與應力狀態無關,這類假設就是強度理論.

除了Von Mises,還有下面幾種應力:

SX,SY,SZ方向應力和SXY,SYZ,SXZ,即X,Y,Z方向應力和三個方向的剪應力。

S1,S2,S3,即分別在三個強度理論下的三個主應力。

SINT:stress intensity(應力強度),是由第三強度理論得到的當量應力,其值為第一主應力減去第三主應力。

要看你輸出的時候以那個坐標系為準,在定義的坐標系里,syz就是yz坐標定義的平面內的剪力。SYZ的方向是這樣確定的:作用平面的法線是Y方向的,即在Y為常數的平面上,應力的方向是Z方向的。XY代表剪應力的方向,其中,第一個字母代表平面的法線方向,第二個字母代表在該平面內剪應力的方向τxy:x表示作用的平面,y表示應力分量的方向

X_ stress: 軸向應力(軸向力產生的應力與彎矩產生應力的組合疊加)無論軸的實際方向為何向,此方向對BEAM188來說顯示的都是軸向應力
Y_ stress: 無意義
Z_ stress: 無意義
XY_ shear stress:XY平面的切應力
YZ_ shear stress:YZ平面的切應力
XZ_ shear stress:XZ平面的切應力