厚板焊接残余应力有限元分析(21)
发布时间:2021-06-06
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载区、弹塑性过渡区。在弹性区内应力应变关系为线性,刚度矩阵采用弹性体本构关系州盯}2【D】训占}此时刚度矩阵为:
【置r】。J吲1【D】【口协(2—32)
对于弹塑性区刚度矩阵的计算,应按弹塑性本构关系矾盯)=【D】川F}进行计算。切线刚度矩阵按照式(2-31)计算。【%】中的应力取为当前应力水平,【马】与当前应力水平有关。对于弹性卸载区,应力应变关系仍然为:
d{盯J=【Z)】dI占}
结构在加载中由弹性变为塑性时,可以把弹塑性应力增量与应变增量之间的关系表示为:
△Icrl2【%1△I£l(2—33)
(2—34)△{仃}=J【z_】川田=nD】d{£}+np,】d{F}=nD】dI£}+』【p,】讲占’
触fsJ为出现塑变之前的应变增量。首先计算单元应力达到屈服状态时所需要的应变增量△Ec,然后近似估计本次迭代增量所产生的等效应变增量△%得到m值:
历:篁
△‘
对于过渡区单元,O<n忭l;当载荷增量足够小时,式口-34)可以写成:(2—35)
△(盯}2(【纠一a一神【D,】)△{占J:M纠+(1一哟【D0】)△{占l
再按弹塑性加载过程中的单元,其刚度矩阵为:(2—36)【%’】2,,I【D】+(1一m)【D,】称为加权平均弹塑性矩阵,对于过渡区或弹性卸载后
【岛】5J【丑r[D。,】【口】咖(2—37)
对于△%的计算,初次认为过渡区单元为弹性,然后用所得结果修正,只要经过的载荷足够小,如此经过二,三次迭代就可以得到比较精确的结果。
在求出节点位移之后就可以进一步求出单元应力。单元应力计算也需要判别计算的单元所在的区域,然后根据不同区域的性质采用不同的方法进行计算,本文采用应力折算法进行应力计算。应力折算法是在某次迭代之后,由所得到的位移增量△(dl求出应变增量△{占l-,然后按照弹性单元计算应力增量△I盯}-,即;
△{仃1.2【I)】△ls).
故可得当前应力水平:(2—38)
{口}-2{∥, 一I+△f盯}.(2—39){crJ一为上一次迭代之后的应力水平。I盯).是否代表真实应力取决于所计算的单
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