主要观点总结
本文介绍了材料在弹性变形范围内的应力应变特性,包括弹性能储存与释放、力学损耗与滞后现象等。文章以硫化橡胶的拉伸-回缩应力应变曲线为例,基于Abaqus对工字钢零件进行了循环加载-卸载有限元分析,详细描述了分析步骤,包括设置材料属性、建立分析步、设置载荷边界幅值曲线、网格划分等。最终提取了参考点的位移和应力结果,绘制了滞后回线。
关键观点总结
关键观点1: 材料在弹性变形范围内的应力应变特性
材料在弹性变形范围内,应力和应变是单值、瞬时的。弹性变形时储存弹性能,弹性恢复时释放弹性能。超出弹性变形范围,材料在交变应力作用下会有功的消耗,产生力学损耗和滞后现象。
关键观点2: 硫化橡胶的拉伸-回缩应力应变曲线
以硫化橡胶为例,介绍了其拉伸-回缩应力应变曲线的特点,包括外力对体系所做的功和体系对外做的功。
关键观点3: 基于Abaqus的工字钢零件循环加载-卸载有限元分析
详细介绍了使用Abaqus软件进行工字钢零件循环加载-卸载有限元分析的步骤,包括设置材料属性、建立分析步、设置载荷边界幅值曲线、网格划分等。
关键观点4: 结果提取与滞后回线绘制
提取了工字钢零件分析结果的左参考点位移和右参考点应力,绘制了滞后回线。
文章预览
材料在其弹性变形范围内,应力和应变是单值、瞬时的,弹性变形时材料储存弹性能,弹性恢复时材料释放弹性能,循环变形过程没有能量损耗。在超出其弹性变形的交变应力作用下,其每一个交变循环就会有功的消耗(热能),作为热损耗掉的能量与最大储存能量之比称为力学损耗,也叫内耗。从而,会导致应变的变化会落后与应力的变化,发生滞后现象,卸载曲线通常都落在加载曲线之下,形成一个滞后回线 。 以硫化橡胶的拉伸-回缩应力应变曲线为例,如图1,拉伸时外力对体系所做的功:一方面用来改变链段的构象(产生形变),另一方面提供链段运动时克服内摩擦阻力所需要的能量。回缩时体系对外做的功:一方面使伸展的分子链重新蜷曲起来回复到原来的状态,另一方面用于克服链段间的内摩擦力。一个拉伸-回缩循环中,链
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