Лабораторная работа №12 (Пластическая деформация)

Лабораторная №12
Пластическая деформация
Цель: На примере расчета НДС заклепки научиться моделировать
пластическую деформацию в ANSYS.
Задача: Произвести расчет пластического деформирования алюминиевой
заклепки (рисунок 1). Определить максимальные напряжения, требуемые для
расклепывания алюминия.
40
10
20
6
Рисунок 1 – Заклепка алюминиевая
План работы:
1) Создать геометрическую модель заклепки в соответствие с рисунком 1.
2) Создать тип КЭ на основе SOLID186 (20-ти узловой элемент)
3) Задать упругие свойства материала (модуль Юнга – 70 ГПа, коэффициент Пуассона
– 0.28)
4) Задать пластические свойства материала в виде кинематической кривой
упрочнения по точкам.
Для этого необходимо выполнить следующие команды:
tb,kinh,1,1,18 !Создаем таблицу с данными для кривой упрочнения по точкам,
материал 1, температура 1, число точек на кривой 18
tbpt,,0.0004,28e6 !Первая точка, истинная деформация – напряжение (первая точка

должна соответствовать модулю упругости материала, т.е. E 
)

tbpt,,0.0007,40e6 ! Вторая точка, и так далее до 17 точек
0.0015,50e6
0.004,63e6
5)
6)
7)
8)
0.005,65e6
0.007,68e6
0.01,70e6
0.015,73e6
0.02,76e6
0.03,80e6
0.04,83e6
0.05,86e6
0.1,92.7e6
0.2,102.2e6
0.3,111.7e6
0.35,117.9e6
0.4,126.3e6
0.5,140e6
Командой tbpl,kinh,1 можно посмотреть график
Произвести неупорядоченное разбиение на сетку КЭ с параметром SMARTSIZE=4
Задать начальные условия: Ограничить перемещения по Y и Z центральной части
заклепки, указанной на рисунке 1.
Задать перемещение узлов, расположенных в верхней плоскости на 8 мм вниз
(удобно использовать возможности выбора в ANSYS, например asel,s,AREA,,2
nsla,s,all, выделяет поверхность 2 и затем все узлы на данной поверхности).
Аналогично задать перемещение узлов нижней плоскости на 8 мм вверх.
(расклепывание с двух сторон)
Решить задачу и проанализировать напряженное состояние головок заклепки.
Вывод результатов лучше осуществить командами
/DSCALE,ALL,1.0 ! Включение истинного масштаба отображения деформации
PLESOL, S,INT, 0,1.0 ! Вывести результат расчета интегральных напряжений на
элементах.
9) Сформулировать выводы о выполненной работе. Указать место концентрации
напряжений и назвать причину. Приложить изображение деформированной
заклепки