应力奇异的产生原因及处理方法
责任编辑:1440分钟     时间:2024-04-29     来源:转载于:https://mp.weixin.qq.com/s/3_wdxlVpyonciuaZpBMr-Q
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        应力奇异的主要特征是随着网格细化,应力持续上升,没有上限,实际工程是不存在应力奇异点的,应力奇异是有限元计算中出现的,产生的的主要原因在于模型简化,载荷施加和边界条件。用户需要注意的是,应力奇异只发生在有限元计算中,现实的结构中不存在应力奇异,但存在应力集中问题,这个问题我们后面再进行讨论。


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        奇异点的存在导致有限元解的收敛速度很慢,尤其对于均匀划分的网格。奇异点的定义就是在某一个点处导数无穷。举一个L形区域的平面问题,某一个边固定,在另外的任意边上加无穷小的集度荷载,我们会发现无论荷载多么小,角点处的应力都是无穷。这就是几何形状引起的奇异点如下图所示。


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        此外,在固定约束,点载荷,绑定连接的界面附近也都会产生应力奇异问题。
        应力奇异处理的方法:
(1)避免在点位置施加集中载荷;
(2)避免在固定约束位置进行网格细化
(3)在几何的直角过渡位置,进行圆弧过渡
(4)绑定连接附近的应力,不能直接使用作为评价应力。


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