由于铸铁、玻璃等材料在断裂前没有明显的塑性变形,分析时材料可采用线弹性材料模型,结合最大主应力准则(Maximum Principal Stress Criterion)和最大主应变准则(Maximum Principal Strain Criterion)分析。
这里采用拉伸杆模型演示断裂失效分析。拉伸杆为20*200的圆形截面杆,材料为铸铁,一端固定,一端施加80kN,分析材料应力状态,利用最大主应力准则判断是否会发生脆断。
材料为铸铁,采用线弹性模型,抗拉强度为240MPa。
2)模型及加载
分析设置按默认设置,计算完成后,可以从以下结果分析评估结构是否会发生脆断。最大主应力和基于抗拉强度的安全系数。
a、最大主应力(超过最大抗拉强度240MPa)
b、基于抗拉强度的安全系数(小于1)
2、塑性断裂
材料为铝合金,材料为双线性弹塑性模型,Maximum Equivalent Plastic Strain(EPS)为0.01,这里的相关参数无实际工程意义。
2)模型及加载
3)分析设置
计算完成后,可以直接从结构上看出是否发生断裂,变形、应力等结构均可表征是否断裂。这里插入User Defined Result,表达式为EPS,即Maximum Equivalent Plastic Strain。
发生断裂前的EPS云图,接近0.01。
由于结构中存在裂纹,在一定的应力作用下发生迅速扩展所造成的断裂,即裂纹断裂。下章接着讨论。