什么是Von Mises应力？Ansys中各种应力的物理意义解释

2016-01-31 by:CAE仿真在线来源:仿真在线

我们在ansys中的最常见输出结果就是Von Mises应力(或叫冯米思应力),那么什么是Von Mises应力?本文Ansys中各种应力的物理意义解释

SEVQ:Von Mises是一种屈服准则,屈服准则的值我们通常叫等效应力。Ansys后处理中"Von Mises Stress"我们习惯称Mises等效应力,它遵循材料力学第四强度理论(形状改变比能理论)。
第三强度理论认为最大剪应力是引起流动破坏的主要原因,如低碳钢拉伸时在与轴线成45度的截面上发生最大剪应力,材料沿着这个平面发生滑移,出现滑移线。这一理论比较好的解释了塑性材料出现塑性变形的现象。形式简单,但结果偏于安全。第四强度理论认为形状改变比能是引起材料流动破坏的主要原因,钢材等塑性材料遵循第四强度理论,结果更符合实际。
一般材料在外力作用下产生塑性变形,流动形式破坏时,应该采用第三或第四强度理论。压力容器上用第三强度理论(安全第一),其它多用第四强度理论。

Von mises应力和stress intensity的区别:

第三、第四强度理论中有不同的关于当量应力的定义,有不同的表达方法
   von Mises于1913年提出了一个屈服准则,这个屈服准则被称为von Mises屈服准则。它的内容是:当点应力状态的等效应力达到某一与应力状态无关的定值时,材料就屈服;或者说材料处于塑性状态时,等效应力始终是一不变的定值。
   von mises应力就是一种当量应力,它是根据第四强度理论得到的当量应力,
还有另一个当量应力的定义又叫stress intensity(应力强度),其值为第一主应力减去第三主应力。这是根据第三强度理论推导出的当量应力。
     第三强度理论认为最大剪应力是引起流动破坏的主要原因。如低碳钢拉伸时在与轴线成45度的截面上发生最大剪应力,材料沿着这个平面发生滑移,出现滑移线。这一理论比较好的解释了塑性材料出现塑性变形的现象。形式简单,但结果偏于安全。
     第四强度理论认为形状改变比能是引起材料流动破坏的主要原因。结果更符合实际。
     一般材料在外力作用下产生塑性变形,以流动形式破坏时,应该采用第三或第四强度理论。
上述提到的强度理论是指:材料之所以按某种方式(屈服和断裂)失效,是应力,应变或变形能等因素中的其中一种引起的,故造成失效的原因与应力状态无关,这类假设就是强度理论.

除了Von Mises,还有下面几种应力:

SX,SY,SZ方向应力和SXY,SYZ,SXZ,即X,Y,Z方向应力和三个方向的剪应力。

S1,S2,S3,即分别在三个强度理论下的三个主应力。

SINT:stress intensity(应力强度),是由第三强度理论得到的当量应力,其值为第一主应力减去第三主应力。

要看你输出的时候以那个坐标系为准,在定义的坐标系里,syz就是yz坐标定义的平面内的剪力。SYZ的方向是这样确定的:作用平面的法线是Y方向的,即在Y为常数的平面上,应力的方向是Z方向的。XY代表剪应力的方向,其中,第一个字母代表平面的法线方向,第二个字母代表在该平面内剪应力的方向τxy:x表示作用的平面,y表示应力分量的方向

X_ stress: 轴向应力(轴向力产生的应力与弯矩产生应力的组合叠加)无论轴的实际方向为何向,此方向对BEAM188来说显示的都是轴向应力
Y_ stress: 无意义
Z_ stress: 无意义
XY_ shear stress:XY平面的切应力
YZ_ shear stress:YZ平面的切应力
XZ_ shear stress:XZ平面的切应力