实际工程的计算模型,都是三维模型,但是当模型的几何特征与受载特征满足一定要求时,三维问题可以退化到二模型计算,本期给大家介绍一下平面应力与平面应变的基本概念。
图1
平面应力问题的特征:尺寸方面:一个方向的尺寸远小于另外两个方向的尺寸;受力方面:外力平行于板面且不沿厚度方向变化。同时满足以上两个条件的三维问题,可以退化为平面应力问题,对于平面应力,垂直于平面的应力分量等于0。平面应力工程常见的计算模型:薄板拉压问题。
2.平面应变
图2
平面应变问题的特征:
尺寸方面:一个方向的尺寸远大于另外两个方向的尺寸;
受力方面:外力平行于横截面且不沿长度方向变化;
同时满足以上两个条件的三维问题,可以退化为平面应力问题,对于平面应力,垂直于平面的应变分量等于0,但是应力分量不等于0。平面应力工程常见的计算模型:水坝侧向水压问题;管道承受均匀内压问题等。
3.应力及变形的的比较
表一

4、ANSYS Workbench平面应力与平面应变计算设置方法
(1)定义计算模型为2D
图3
(2)导入或在DM中建立平面模型
(3)进入model中设置平面问题类型
图4