活动 4：对分析求解并查看结果

在非线性静态应力分析中，是基于多个增量来计算解的。在本教程中，将通过 60 多个步长在梁上逐渐应用压力载荷将，以便查看载荷随时间变化所产生的影响。

在本活动中，您：

• 对分析求解

• 确定梁是否可能会塌陷

• 确定安全系数何时会降至 1 以下

• 查看“Mises 等效应力”结果以查看支撑梁在承受载荷时应力如何变化

• 检查“位移”结果以确定位移何时开始呈指数级增加。

  

  。

前提条件

• 活动 3 已完成。

步骤

1. 对分析求解。

   1. 单击 （“仿真”工作空间 >“设置”选项卡 >“求解”面板 >“求解”）以打开“求解”对话框。
      
      注意：预检查图标会显示 [](https://help.autodesk.com/view/NINVFUS/CHS/?contextId=MODEL-PRESS-PULL-CMD) 绿色对勾，这表示没有警告，并且模型已准备好进行求解。
   2. 选择要求解的分析。
   3. 单击“对 1 个分析求解”以运行分析，然后关闭对话框。

      注意：网格划分和求解分析需要几分钟的时间。

   4. 当分析完成后，单击“关闭”以关闭[](https://help.autodesk.com/view/NINVFUS/CHS/?contextId=MODEL-CHAMFER-CMD)“作业状态”[](https://help.autodesk.com/view/NINVFUS/CHS/?contextId=MODEL-CHAMFER-CMD)对话框。

      系统会自动打开“结果”选项卡，以便您可以查看结果。

2. 查看结果并确定梁是否有可能在应用的载荷下发生塌陷。

   1. 当第一次完成分析求解时，将会显示第 60 个步进处的安全系数结果。但是，如果重新运行求解，那么在完成时将保留最近查看的结果。如有必要，请从图例旁边的“结果”下拉列表中选择“安全系数”。
      
      
   2. 来回拖动滑块以查看当载荷增加时安全系数的变化情况。在仿真过程中，载荷将以每步长 5 kN 的比率（5 kN * 60 个步长 = 300 kN）线性增加。

      注意：最小安全系数大约为 0.7，表示已大大超出材料的屈服强度。此外，大部分等值线零件均为红色。因此，永久变形肯定已经发生，并且梁在所施加载荷的作用下处于坍塌的危险之中。

3. 使用确定安全系数何时下降至 1.0 以下。

   1. 在图例区域中，单击“步长”滑块右侧的 “二维图表”图标。

      提示：单击并拖动“瞬态结果图”标题栏以重新定位打印窗口。此外，也可以单击并拖动窗口的右下角以调整其大小。

   2. 单击并拖动图形上的时间标记线，以定位安全系数降至 1.0 的点。
      
      
      
      请注意，安全系数在第 26 个计算步长处穿过 1.0。通过此观察，我们可以得出结论，载荷在达到所施加载荷的约 43% (130 kN) 时变为临界状态：

      （第 26 个步长/60 个步长 = 0.433，0.433 * 300 kN = 130 kN）。

   3. 单击“关闭”以关闭图形。

4. 查看“Mises 等效应力”结果以查看支撑梁在承受载荷时应力如何变化。

   1. 从下拉列表中选择“应力”结果。显示的默认应力类型为“Mises 等效应力”。
   2. 拖动步长滑块以查看当支承梁承受载荷时应力的变化情况。
      
      
   3. 单击 **“二维图”**图标以查看整个载荷历史中的“最大 Mises 等效应力”。
      
      
      
      滑块将定位在此处，以显示初始屈服开始的点，对于此材料，大约在 233.7 MPa 处。

      请注意梁的非线性响应。随着载荷的增加，梁开始屈服。一旦屈服发生，应力增加的速率将下降。在此过程中，材料将加工硬化，实际上将变得更加结实。如果我们只对梁运行线性静态应力分析，则只能在分析结束时查看梁上的应力。预测的应力会更大，因为假定材料保持其弹性刚度（杨氏模量）。

      提示：如果您查看材料的基本特性，会看到屈服强度显著大于在“高级(非线性)特性”下显示的初始屈服应力。这是因为基本屈服应力是材料刚度相对于线性行为偏移 0.2% 的点。此 0.2% 偏移是材料屈服强度等级的典型基础。非线性初始屈服应力是刚度刚刚开始从杨氏模量偏移的点。您可以看到，一旦超过基本屈服强度（大约 345 MPa），应力曲线的坡度将更迅速地变化。

   4. 单击“关闭”以关闭二维图。

5. 查看“位移”结果以确定位移何时开始呈指数级增加。

   1. 从图例旁边的下拉列表中选择“位移”结果。

      默认情况下将显示总位移。与线性分析不同，对于非线性分析，默认情况下将显示实际的位移形状。即，扭曲不会夸大（尽管您可以选择这样做）。因此，位移看起来没有您在线性静态应力分析中习惯于看到的那样严重。不要让它愚弄了您。请查看实际的位移数字。

      
      
      
      
      正如您所期望的，最大位移出现在梁的中跨附近和顶部凸缘处，在此处施加了载荷。
   2. 单击 “二维图”图标以查看整个载荷历史中的“最大总位移”。
      
      
      
      请注意位移如何在第 45 个计算步长处开始成指数增加的。在仿真结束的位置，坡度非常陡峭。超过屈服强度的应力向外扩展并且更强烈地渗透，随着分析的进行，将影响更大量的梁体积。因此，材料将不再能够支撑施加的载荷。显然，梁濒临崩塌。

活动 4 概要

在本活动中，您：

• 对分析进行了求解
• 确定了梁是否可能会塌陷
• 确定了安全系数何时会降至 1 以下
• 查看了结果以查看支撑梁在承受载荷时应力如何变化
• 检查了结果以确定位移何时开始呈指数级增加。