应力热点 PropertyManager

应力热点诊断工具可以检测模型相邻单元之间具有不规则梯度的区域。 在某些情况下,这些不规则高应力梯度可归因于应力奇异性。

应力热点功能仅可用于使用实体和壳体网格元素的线性静态算例。

应力热点诊断工具可以识别模型相邻单元之间具有不规则应力梯度的区域。 不规则应力梯度可能是由于应力奇异性。

当应力热点诊断工具在前导边线附近检测到不规则应力梯度,将提示您将网格局部细化,然后运行应力奇异性检测。

应力奇异性概念存在于数值分析中,且不具有物理意义,因为奇异点处并不存在任何无限应力
应力热点诊断工具在以下情况中检测不规则应力梯度:
  • 在几何锐边和实体、壳体的边角上。
    (a) 在未应用圆角的锐边处检测到应力奇异性。 范围在 0º 至 360º 的公共锐边处的几何平面之间的夹角。 (b) 应力热点诊断工具可在边角(内部和外部)处检测应力奇异性。 这些边角位于范围在 0º 至 360º 的角上。
  • 应用边界条件限制实体的区域在载荷环境下自由扩展(或收缩)。 记住,实际环境中并不存在“无限刚性”的支持面或夹具。
  • 在应用载荷/夹具或发生边界条件骤变(从非常刚性到柔性)的实体几何边线上。
  • 在(实体或壳体上)应用点载荷和点夹具的顶点周围。
不能在接触区域检测应力热点。

要打开应力热点诊断:

  • 右键单击结果 文件夹,然后单击应力热点诊断
  灵敏度因子 基于相对于最大对等应变的对等应变的幅值,为每个实体过滤参加应力热点诊断的元素。

更高灵敏度因子包括更多带有高应变的元素,并且可能在多个实体上检测到多个应力热点区域(需要更长计算时间)。

例如,对于 60% 的灵敏度因子,工具将包括每个实体具有最高对等应变的前 60% 的元素。

  波节值 选定后,您可查看节点或元素 von Mises 应力的轮廓图解上的应力热点。 单元图解将为每个元素显示一个应力值。 节点图解将为每个节点显示一个应力值。
  运行应力热点诊断 执行应力热点诊断工具。 如果检测到应力热点,那么接下来您可以查看热点区域显示为灰色的 von Mises 轮廓图解。
您可以在 图表选项 > 为超过最大值的值指定颜色 中选择不同于默认灰色的其他颜色来渲染应力热点。 您无法修改应力热点图解的图表上所示的最大阈值应力值。 应力值大于最大应力阈值的模型区域将以灰色高亮显示,并且由解算器标记为应力热点。
  显示/隐藏应力热点 在 von Mises 轮廓图解上切换应力热点的可见性。
  显示/隐藏应力奇异性 当您运行应力奇异性诊断时,在 von Mises 轮廓图解上切换应力奇异性的可见性。
  隔离应力热点 仅渲染应力热点区域的元素。 模型的其余部分显示为透明模式。

在图解图例中,您可查看分析中考虑的敏感度因子、标记为应力热点的单元数以及标记为应力热点的单元百分比。

  隔离应力奇异性 当您运行应力奇异性诊断时,仅渲染前导边线上导致应力奇异性的元素。
  绘图收敛图表 当您运行应力奇异性诊断时可用。 绘制在前导边线上观察到的带连续网格细化的最大 von Mises 应力。 发散 von Mises 应力值点到应力奇异性。 例如,图解显示为四个前导边线发散 von Mises 应力跨过三级网格细化。 这些边线是本地应力奇异性产生的原因。

考虑带圆角的圆形锐边,以避免发生应力奇异性。

检测应力奇异性(较慢)

当应力热点诊断工具检测到带不规则高应力梯度的模型区域,您可以将本地网格细化应用到热点区域的选定几何边线,以检查是否是这些锐边导致应力奇异性。

  网格细化级别

设置网格细化级别: 二或三。
  跨级别的元素大小缩减因子 设置跨网格细化级别的网格缩减因子。 在网格细化详情表中查看为每个细化级别计算的网格大小。 您还可以为每个细化级别输入网格大小的值。 为选中几何实体清除包含下的复选框,然后输入跨细化级别的所需元素大小。
  单元大小增长比率 设置连续网格层之间的元素大小增长比率。 假定用于网格化边线的网格元素大小为 e,r 为元素大小增长比率,则自边线延展的各图层的平均元素大小将为: e、e*r、e*r2、e*r3、....、e*rn
  网格细化详情 在运行应力奇异性诊断时显示应用本地网格细化的边线,以检测本地应力奇异性。 选择边线以突出显示模型。

已列出当前网格大小和跨细化级别的连续网格大小。 仅位于实体锐角的边线可考虑进行应力奇异性诊断。
  将算例的设置恢复为原始网格设置 当您运行应力奇异性检测时,程序会将原始网格元素大小保留为当前网格值。
  用最终级别设置覆盖现有网格和结果

当您运行应力奇异性检测时,来自最后细化级别的网格大小将成为当前网格大小。 来自应力奇异性诊断的图解基于最后的网格级别设置。

最后的细化级别被保存到网格下算例树的网格控制定义中。

  运行应力奇异性诊断 在运行应力热点诊断后,您可以运行应力奇异性诊断。 程序将检测模型的几何边线,可在此检测到应力热点,并应用连续本地网格细化,以识别应力奇异性。 您可以通过设置新网格细化级别进一步细化本地网格前导边线,以重新运行应力奇异性诊断。
应力热点图解。 识别为应力热点的区域中的元素为灰色。 元素上的探测注解将为显示应力热点字符串。
隔离应力奇异性图解。 元素上的探测注解将为显示应力热点字符串