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朝花夕拾(3)之第二章 工程材料中的CAE分析知識(shí)

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發(fā)表于 2017-3-14 12:30:19 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

       在學(xué)校期間,當(dāng)工程制圖與公差極限配合學(xué)完后,我們通常會(huì)先學(xué)習(xí)工程材料,可見(jiàn)其在機(jī)械行業(yè)的重要性,今天就來(lái)回顧下工程材料中的一些基本知識(shí)點(diǎn),以下歸納的知識(shí)點(diǎn)會(huì)偏重于CAE結(jié)構(gòu)分析使用(全手工打字,非復(fù)制粘貼)。
       工程材料種類(lèi)很多,用途廣泛,按其性能特點(diǎn)和用途可分為兩大類(lèi):一類(lèi)是結(jié)構(gòu)材料,主要是利用材料的力學(xué)性能來(lái)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)上的需求;另一類(lèi)稱(chēng)為功能材料,主要利用材料具有光、電、磁、熱等特殊的物理性能。按材料的物質(zhì)屬性的特點(diǎn)將材料劃分為金屬材料、陶瓷材料和高分子材料三種基本類(lèi)型。工程材料的性能包括工藝性能和使用性能。工藝性能是指金屬材料使用某種工藝方法進(jìn)行加工的難易程度。使用性能是指金屬材料在正常工作條件下所表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。
       材料的力學(xué)性能,是指材料在外力作用下表現(xiàn)出來(lái)的性能。其主要指標(biāo)有強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性、疲勞、磨損、應(yīng)力腐蝕和氫脆斷裂等。
       強(qiáng)度是指在外力作用下,材料抵抗塑性變形和斷裂的能力,強(qiáng)度指標(biāo)通常通過(guò)抗拉伸試驗(yàn)測(cè)定,其特點(diǎn)與規(guī)律可以畫(huà)出應(yīng)力-應(yīng)變曲線,如圖:

       在看此圖時(shí)先了解屈服強(qiáng)度σs,它表示材料從彈性狀態(tài)過(guò)渡到塑性狀態(tài),其中s 點(diǎn)是這個(gè)零界點(diǎn),即彈性變形轉(zhuǎn)為塑料變形;超過(guò)這個(gè)點(diǎn)材料就要被破壞了?估瓘(qiáng)度σb,它表示試樣拉斷前所能承受的最大應(yīng)力值。
       如圖所示當(dāng)應(yīng)力超過(guò)屈服極限σs后,隨著應(yīng)力增加,塑性變形逐漸增加;超過(guò)抗拉極限σb后均勻塑性變形階段結(jié)束,試樣開(kāi)始產(chǎn)生不均勻集中塑性變形,產(chǎn)生縮頸,變形量迅速增大至K點(diǎn)而發(fā)送斷裂。因此屈服極限σs常做為結(jié)構(gòu)CAE分析的標(biāo)準(zhǔn),如HypeWorks;抗拉強(qiáng)度σb常做為沖壓模具鈑金分析的標(biāo)準(zhǔn),如AuotForm;通過(guò)結(jié)果的數(shù)值是否超出標(biāo)準(zhǔn)做為判斷結(jié)構(gòu)是否合理的依據(jù)。
       各名稱(chēng)對(duì)應(yīng)的符號(hào)如圖:


      在結(jié)構(gòu)分析時(shí)有一重要輸入?yún)?shù)為彈性模量,它是材料在彈性范圍內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變的比值,以E表示(單位為Mpa)。彈性模量相當(dāng)于試件產(chǎn)生100%彈性變形所需的應(yīng)力。金屬材料的彈性模量是一個(gè)對(duì)組織不敏感的力學(xué)性能指標(biāo),外在因素的變化(如溫度、熱處理等)對(duì)它的影響較小。工程中彈性模量E被稱(chēng)為材料的剛度,表征金屬材料對(duì)彈性變形的抗力,其值越大,則在相同應(yīng)力下產(chǎn)生的彈性變形就越小。比如在分析時(shí):鋁合金彈性模量為70000Mpa,鋼彈性模量為210000Mpa;分析結(jié)果鋼就比鋁合金強(qiáng)很多。
       最后上傳一個(gè)有限元分析材質(zhì)屬性表,其中各種材料的都有介紹;當(dāng)在設(shè)計(jì)或分析軟件中沒(méi)有所需的材料,都可以根據(jù)該表自行創(chuàng)建。








有限元分析用到的材料屬性表~.xls

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發(fā)表于 2017-3-14 15:46:30 | 只看該作者
你這是在鞏固自己的上課知識(shí)。

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基礎(chǔ)的東西還是要反復(fù)看的。  發(fā)表于 2017-3-14 15:55
3#
 樓主| 發(fā)表于 2017-3-14 16:25:04 | 只看該作者
求真555 發(fā)表于 2017-3-14 15:46
你這是在鞏固自己的上課知識(shí)。

內(nèi)容是很基礎(chǔ)了;但最后我上傳的屬性表可是好東西啊,壓箱底的
4#
發(fā)表于 2017-3-14 16:55:40 | 只看該作者
我不覺(jué)得基礎(chǔ)啊
5#
發(fā)表于 2017-3-15 08:02:33 | 只看該作者
學(xué)習(xí)了
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6#
發(fā)表于 2017-3-15 11:39:01 | 只看該作者
謝謝樓主分享!
7#
發(fā)表于 2017-3-15 12:03:38 | 只看該作者
基礎(chǔ)內(nèi)容
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8#
 樓主| 發(fā)表于 2017-3-15 12:11:05 | 只看該作者

有人覺(jué)得好就行,也不妄我打這么多字呢
9#
發(fā)表于 2017-3-15 14:31:46 | 只看該作者
表不錯(cuò)
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10#
發(fā)表于 2017-3-16 13:02:44 | 只看該作者
贊一下樓主,基礎(chǔ)的東西還是要學(xué)好。

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