有限元分析：你想知道的应力应变曲线那些事

Question

如题所述

Answer 1

对于结构仿真工程师，深入理解应力应变曲线和强度理论至关重要。面试时，你可能被问及低碳钢应力应变曲线各段含义。让我们一起探讨这个话题。

首先，应力应变曲线源于拉伸实验，通过GB 228-87国标标准试样，通过拉伸试验机得到拉力与伸长量的关系。在室温静载试验中，低碳钢的典型应力应变曲线包含四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。

弹性阶段（OA）: 应力与应变线性关系，杨氏模量E决定其斜率；超过弹性极限A点后，即使卸载，也会留下不可逆变形。
屈服阶段（AC）: 一旦超过A点，应力保持不变，但应变增加，上屈服极限不稳定，下屈服极限更受关注，影响产品性能。
强化阶段（CD）: 应变增加时，应力逐渐上升，至顶点D处强度极限，塑性阶段的应力应变曲线要求上升且斜率小于弹性阶段。
颈缩阶段（DE）: D点后出现截面收缩，拉力减小，工程分析通常在D点前结束。

不同材料的曲线各异：脆性材料如铸铁无明显屈服和强化，超弹性材料如橡胶则持续上升。温度和应变率影响应力应变曲线，需在动力学分析中考虑。

应力应变曲线的工程值与真实值可通过特定公式转换，小变形分析可使用工程曲线，大变形则需真实曲线输入有限元软件。确定屈服点时，可通过过(0.002,0)点的直线与曲线交点找到。

在进行结构仿真时，理解这些基本概念对于准确模拟材料性能至关重要。如果你对有限元分析有更多兴趣，别忘了查看我的主页获取更多硬核分享。感谢阅读，期待点赞支持！