练习18：单杆周期加载

本案例是弹塑性单杆周期加载问题，分别以各向同性、随动强化模拟。

问题描述

单杆如下图，在反向受周期加载

材料信息

Cast Iron；杨氏模量90GPa；泊松比0.26.

工作目录

选择File > Set Work Directory设定工作目录

几何模组

单击Open，从工作目录选择Rod.cae并打开

几何结构与边界均轴对称，以2D实体建模；模型必须位移XY平面（圆柱坐标系类似对应）；几何不能超过上图金黄色线。

各向同性硬化（Isotropic）

属性模组

材料以弹塑性建模（双线性），塑性部分以Mises Von塑性建模

装配模组

源文档已经完成组装，跳过即可

分析步模组

切换至Step模组，分析程序选择使用Static, General。关闭几何非线性，设定固定时间增量为0.01。

在什么情况下你会想使用固定时间增量，还记得前面的例子也有过使用固定。【获得均匀间隔输出】

  • 请求输出

默认即可。

  • 定义载荷

切换至Load模组，切换至Step-1分析步施加均布载荷。前面我们都是使用恒载荷（Constant），这里使用变载荷。

选择模型底测边线施加均布荷载，幅度5E7，幅值曲线Amp-1。【点击幅值曲线右侧的正弦曲线图标即可进入创建截面】

幅值曲线定义如下图所示：

  • 定义边界

依然处在Load模组情况下，点击Create Boundary Condition。采用轴对称建模，你应该想到了会采用对称边界。

交互模组

无需定义此项，跳过即可

网格模组

切换至Mesh模组，注意网格划分与单元分配是处在同一个模组下。

使用的单元类型为CAXA4R。

分析任务

切换至Job模组，新建分析任务，问题比较简单直接提交即可。

可视化模组

切换至Visualization模组

  • PEEQ

结果显示产生永久形变。

  • Stress 、 Strain VS Time

选择上侧边线节点输出应力与应变
应力发生振荡，在正负之间

  • Stress VS Strain

使用combine函数将上面两条曲线合并即可，并且将其存起来Save As

  • PEEQ VS PEMAG

方法与上面一模一样，选择单元集也是一样，只是将选项修改为PEEQ以及PEMAG即可。

将两曲线画在一起，看看有什么不一样的地方。

我们发现，时间接近0.3s的之前，两条曲线是重合在一起的。因为两个计算是不一样的，它们两个在比例荷载的情况下是相等的，对于有反转的加载情况，两个变量都给出了不同的量级。PEEQ是一直增加的，不管应变的符号。而PEMAG，应变的符号会影响应变的累加。当时间接近0.3时，应变符号发生反转，故此PEMAG开始下落。对照查看周期载荷就会更明白这个问题。

随动硬化（Kinematic Harding）

  • 修改属性

重新提交计算任务

  • PE22、S22

应力与Isotropic一样，应变差别很大

  • Strain Vs Stress

这差别，啧啧

模型文件下载：

https://cloud.189.cn/t/uiiuIf6ZF3Mz (访问码:vrr4)

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