mises和S11有什么区别
在后处理中的filed output中的Mises应力和S11应力有什么区别吗。。。。。你如我要做出混凝土受压区某一点的应力-应变关系曲线我应该用哪个应力啊是Mises还是S11求大神们指点小弟一下啊
本帖最后由 吴聊SP 于 2013-11-24 20:26 编辑
吴聊SP 发表于 2013-11-24 11:11
看来这位兄台也是道中人，也来给解释解释呗？
应力是二阶张量，那么Von Mises应力是张量还是标量呢？
这个问题不错，刚用有限元的时候这个问题肯定会遇到，谈谈自己的理解。
首先，学过力学大家都知道，三维空间里，物体有六个应力，三个主应力，三个切应力。有限元可以计算出这些应力。 那我们为什么还要有等效应力，为什么还要有不同的强度准则。归根到底，原因就是我们要利用计算出来的应力结果来评估结构的承载能力，也就是判断强度够不够。再简单点说，静态分析就是看有没有屈服。
怎么判断屈服呢？大家都知道跟屈服应力比较。 接下来就是问题的根本所在了，屈服应力是怎么来的？ 最常见的实验室单轴拉伸试验测出来的。但实际的三维实体的应力分布要复杂的多，不能简单的用单一方向的应力进行判断，所以才有了不同的强度理论、失效准则，就是为了我们计算出来的应力跟实验室得到的屈服强度更好的进行对比。
具体强度理论，请参考6楼，很清楚。
脆性材料，铸铁、石料、混凝土，多用第一强度理论。考察最大的主应力。
塑形材料在外力作用下产生塑性变形而失效时，多采用第三或第四强度理论。但是第三强度理论太保守，所以一般用第四强度理论. 当然也不是第三强度理论就没用，比如压力容器计算多用第三强度理论，安全第一啊：）
大家比较四种强度理论会发现，前三种都是比较应力，应变，只有第四强度理论是采用应变能来判断，什么是应变能？其实就是弹性体在外力作用下发生变形，或者说材料流动产生的能量。这种情况更接近大多数实际的应用工况。所以这种方法在判断塑性材料静态强度的时候用的最广。
这里说的是静态分析，疲劳分析更多的是用主应力。
说到主应力，还有个概念会经常用到，最大主应力，对于最大拉应力，也叫第一主应力。最小主应力对应，最大压应力，也叫第三主应力。——三维情况下是这样的，二维的只有第一主应力和第二主应力，我鸡蛋里挑骨头了~吴聊SP
第三强度理论就是第一减第三，加上符（应为负——吴聊SP）号，那可就变成绝对值相加了，可想是多保守啊：）按照这个来校核强度，设计工程师得把你吃了，因为你的结果老是不合格：）
PS： 回答版主问题：1 Mises应力是等效应力，是标量。
2 第四强度理论更接近多数的实际情况，所以用途广泛。 3 为什么叫“等效应力“， 就是把多应力状态等效成单维应力，然后好跟试验的数据对比。
4 什么时候Mises应力等于S11，如第三个问题，实验室单轴拉伸试验啊：）
zzlok 发表于 2013-11-27 08:24
，非常感谢。也请求版主给您加分。我看过有人用分析的最大应力，对比s-n曲线的应力，找到疲劳 ...
你不能用有没有使用软件分析来判断合不合理，没有软件以前，工程师们不也照样设计？现在机械设计里面很多的公式还是很多年前的。
如果疲劳工况不是很复杂，只是简单的估算，不用专业分析软件也可以的，只是你要添加一些系数来修正，如果只是简单的比较S-N 曲线，可能在某些情况下不是很保守。
还是那句话，根据自己的具体工况来判断，设计手册，有限元软件，哪怕是超级计算机来计算，这些都是工具，你要自己真的搞懂了，然后根据自己的具体需求选择工具， 不要觉得好像不用有限元结果就不合理。
多看书，把工具变成自己的。 我来回答一下吧，S11指的是x方向上的正应力而已，材料力学中跟你所选定的应力面有关。而米泽思力是根据第四强度强度理论计算出来的，主要讨论的是材料某点的能量密度应该小于某一临界值，在该能量密度下，会对应一个应力，大于该值就会屈服，该强度理论主要应用于弹塑性材料。
第一强度理论讨论的是最大正应力。
第二强度理论讨论的是最大应变值。
第三强度理论讨论的是最大切应力。
莫尔强度理论是第三强度理论的推广，考虑了材料在拉伸和压缩时强度不相等。 zzlok 发表于 2013-11-26 14:19
疲劳分析更多的是用主应力，这里为啥不用mise应力了？
我这里说的主要是基于S-N 曲线的疲劳分析。
主要原因是疲劳分析比较复杂，精确度很难保证，所以大多数疲劳分析会偏保守。而大多数情况下基于主应力作的疲劳分析比较保守，mises应力在某些情况下不够安全。主要原因是Mises应力没有符号。
比如，零件在工作循环中，假设零件主要是受拉和受压，最大主应力（拉应力）是正值，最小主应力（压应力）是负值，那么应力振幅是最大主应力减去最小主应力，是拉应力和压应力绝对值的和。 这时候如果用Mises应力，由于Mises应力没有符号，那就变成绝对值的差了，就变得不够安全了。
当然，如果零件只受拉或者受压，两个结果差不多，那个值大用哪个。
在疲劳分析中，有一个定义是应力比， 这个值的正负也可以体现受拉受压的情况。
现在有些新的疲劳分析的理论，基于不同的工况，可能会采用Mises 应力，这方面就了解的不是很多了。
S11方向应该也跟所选取的单元有关，实体单元是指的整体坐标系下的1轴方向应力，要是壳单元就要看壳单元的1方向了，还有梁单元是指的轴向的应力。 吴聊SP 发表于 2013-11-23 12:11
这个问题我想会有很多使用者想问却不敢问的（包括当年的我自己），呵呵
出于讨论的目的，我不想直接说答案 ...
我亲爱的版主大人，我看过了好像是说Mises是用第四强度理论计算出来的。。。包括6个应力分量，，而S11就只是某一方向的应力。。不知道对吗？ 这个问题我想会有很多使用者想问却不敢问的（包括当年的我自己），呵呵
出于讨论的目的，我不想直接说答案，别怪我卖关子，这也是一个增强记忆的过程，通过自己的努力找到答案不是更美好嘛。
LZ，你想了解Von Mises应力和S11的区别，那么请问什么是Von Mises应力，什么又是S11应力？他们都是怎么定义的？公式如何？
这种问题随便找个材料力学的书都可以搞清楚，这样浮浮躁躁的怎么学得好 牢记 应力 是一个 二阶张量。
但是应力判据 大多是一个 标量。
所以 这两者靠什么联系在一起呢？？
nattyhair 发表于 2013-11-23 16:14
我来回答一下吧，S11指的是x方向上的正应力而已，材料力学中跟你所选定的应力面有关。而米泽思力是根据第四 ...
多谢大牛的指点，，，小弟写了
天大结构26 发表于 2013-11-23 12:52
我亲爱的版主大人，我看过了好像是说Mises是用第四强度理论计算出来的。。。包括6个应力分量，，而S11就 ...
帮助文件里搜Mises，可以查到公式。 kxh86 发表于 2013-11-24 10:49
帮助文件里搜Mises，可以查到公式。
谢了，我尊敬的版主大人。。小弟知道了 本帖最后由 吴聊SP 于 2013-11-24 11:15 编辑
nattyhair 发表于 2013-11-23 16:14
我来回答一下吧，S11指的是x方向上的正应力而已，材料力学中跟你所选定的应力面有关。而米泽思力是根据第四 ...
能否继续解释下，Von Mises 为何叫“等效应力”，何谓“等效”？在什么情况下，S11的应力与Von Mises等效应力相等？还有第三强度理论又称为什么理论？（名称） cartographer 发表于 2013-11-23 13:40
牢记 应力 是一个 二阶张量。
但是应力判据 大多是一个 标量。
看来这位兄台也是道中人，也来给解释解释呗？
应力是二阶张量，那么Von Mises应力是张量还是标量呢？
为何文献中常用Von Mises应力来判断呢？ 本帖最后由 吴聊SP 于 2013-11-24 20:45 编辑
ping_long 发表于 2013-11-24 16:03
这个问题不错，刚用有限元的时候这个问题肯定会遇到，谈谈自己的理解。
首先，学过力学大家都知道，三维 ...
问题回答得非常的专业准确，精彩！赞一个！
等效的概念就是要和单拉试验进行比较的，毕竟通常情况下受力是多轴的，实验却是单轴的，不可以直接进行比较，等效了也就将两者放到一个“平台”了，也就可以比较了。
此外，应力张量是3×3的二阶张量（三维），写作：
S11 S12 S13 σ11 0 0
S21 S22 S23 其行列式的特征值的三个根为三个主应力，写作0 σ22 0 由三个主应力构成的空间叫主应力空间，同时应力还存在了三个应力不变量和三个偏应力不变量，而偏应力不变量中的第二不变量，就是我们熟悉的J2了~
S31 S32 S33 0 0 σ33
S11 0 0
扯远了，接着ping_long的回复说： 为何单拉的时候和Mises相等，单拉的时候一点应力状态是 0 0 0 代入到Mises等效应力的公式中计算出的结果当然就只是S11了，所以两者相等！
0 0 0
追加问题：ping_long谈到了第一主应力和第三主应力，这将引出Mohr圆这个概念和工具，那么可否用Mohr圆来描述一下呢？ 还有为何之前设计者多采用Mohr圆来设计与计算，为何现在Mohr圆少见了呢？
任何人都能回答，答对有加分，期待各位精彩的回复~
本帖最后由 吴聊SP 于 2013-11-24 20:53 编辑
不知楼主看到上面的答复有何感想？是否感觉自己提出的这么一个小问题就有如此多的知识可了解？还不去看书！呵呵。。 哈。周末都这么热闹。都是爱学习的人哪。
先推荐本书吧。
弹塑性力学 陈明祥 个人认为写的很清楚明白。
http://ishare.iask.sina.com.cn/f/17088501.html
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追加问题：ping_long谈到了第一主应力和第三主应力，这将引出Mohr圆这个概念和工具，那么可否用Mohr圆来描述一下呢？ 还有为何之前设计者多采用Mohr圆来设计与计算，为何现在Mohr圆少见了呢？
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回答一下这个问题 抛砖引玉吧。
Mohr圆 主要是描述一点的应力状态的(即一个应力张量在所有取向上的状态)。一般在2维的平面应力中使用比较多。根据Mohr圆可以得到一个应力状态在任意斜截面的应力分量。一般画出Mohr圆之后，最大最小主应力和最大剪应力(以及其取向)就可以从图中直接得到。
由此 如果Mohr圆 用在工程的话 一般和最大主应力失效或者最大剪应力失效理论联系。
如果说少见的话，应该是和这两种强度理论用的逐渐少了有关？
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另外‘等效应力’ '等效应变'‘等效塑性应变’‘累积等效塑性应变’ 是塑性理论中非常重要的概念。 讨论塑性本构不可能离开这些。
希望吴版的说明能帮大家加深印象。而新加的名词，在推荐的书里解释得很好。希望勾起大家的兴趣。
cartographer 发表于 2013-11-24 23:53
哈。周末都这么热闹。都是爱学习的人哪。
先推荐本书吧。
弹塑性力学 陈明祥 个人认为写的很清楚明白。
应变的帖子，必须要拜读 zsq-w 的大作才是！
EE LE PE NE PEEQ(等效塑性应变) PEMAG(塑性应变量)---小结 这么牛大牛讨论，那位大牛给解释下什么是静水压？还有矩阵刚度？求科普下，在百度中是查不到的！:$ zzlok 发表于 2013-11-26 09:44
这么牛大牛讨论，那位大牛给解释下什么是静水压？还有矩阵刚度？求科普下，在百度中是查不到的！ ...
一点的应力状态可以分解为静水压力状态和偏应力状态之和。静水压力状态的概念是这样的:在微六面体的每个面上只有正应力作用，正应力大小均为平均应力（原应力状态三向正应力平均值），而剪应力为零。矩阵刚度木有听说过...刚度矩阵的话就分为单元刚度矩阵和整体刚度矩阵，节点平衡方程为KU=R。随便找一本有限元的书就能很明白的。有关莫尔圆十分同意15#的说法，但有一点莫尔圆用得并不少吧，在土力学中一直在用啊，像摩尔库伦模型，重要的内摩擦角的概念。第一强度理论是脆性断裂的强度理论，也称为最大拉应力理论只适用于承受拉应力的某些脆性材料，不能用于不含拉应力的材料。第三强度理论是最大切应力理论，未考虑第二主应力对材料屈服的影响，计算结果偏保守。
Valehtelija 发表于 2013-11-26 11:27
一点的应力状态可以分解为静水压力状态和偏应力状态之和。静水压力状态的概念是这样的:在微六面体的每个 ...
老兄，追问下，举个例子铸铁受拉的状态可以用第一强度理论，那么受压的状态的时候，用那种理论呢？还有复杂的受力情况，可能一部分含有拉力的，另一部分还有压力，那么这个状态，还应该用到那个理论呢？谢谢