使用Nastran计算局部高应力区域的模型处理方法

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使用Nastran计算局部高应力区域的模型处理方法

1 概述

    处理使用Nastran计算结构应力出现的局部高应力现象。

2 分析要点说明

1)  问题描述

由塑性材料制成的构件，在静载荷作用下通常可不考虑应力集中的影响，对于由脆性材料或塑性较差的材料（如高强度钢）制成的构件，在静载荷作用下，局部最大应力可能引起材料的开裂，因而应按局部的最大应力来进行强度计算，但脆性材料中的铸铁由于其内部组织很不均匀，本身存在气孔、杂质等引起应力集中的影响反而不明显，就可不考虑应力集中的影响，但在动载荷作用下，则不论是塑性材料，还是脆性材料都应考虑应力集中的影响。

使用Nastran计算结构应力分布，会有局部应力值远超出材料屈服强度值的现象发生，该现象发生的原因很多，如果发生在约束区域，多是因为计算奇异所致，可直接将结果忽略掉，但如果出现在实际的应力集中区域，就需要进一步细化考虑，下面介绍一下使用Patran/Nastran来处理局部应力集中模型的方法。

首先，需将应力集中区域进行网格细化来获取准确结果，网格细化时应使用Patran网格化分技巧，即先划分面网格，再划分体网格，体网格的拓扑形状会依附于面网格而生成，这样划分的效率快，并且网格分布更容易控制。

                                                                     

其次，Nastran计算时可使用双线性材料特性来考虑塑性应变对结构应力分布的影响，双线性材料的定义方法如下：

其中：σs 是屈服强度，σf是真实断裂强度极限。