Плоская деформация

2D упрощение моделирует задачу с использованием плоской деформации. Перемещение в одном направлении можно игнорировать по сравнению с другими двумя направлениями.

Использование плоской деформации допустимо при следующих условиях:
  • Одно измерение гораздо больше двух других.
  • Плоскостные силы не варьируются по наибольшему измерению.
  • Силы, действующие по нормали к плоскости сечения, могут игнорироваться.

Рисунок иллюстрирует толстое твердое тело под действием равномерных нагрузок. Измерение Y гораздо больше измерений X и Z. Для моделирования этой задачи Вы выбираете плоскость сечения, параллельную плоскости XZ, указываете толщину и применяете нагрузки и крепления к кромкам.

Можно создать несколько двухмерных тел с использованием плоскости сечения и определить условия контакта между ними.

Следующие упрощения верны для результатов моделирования.

Перемещение, нагрузка и температура

Перемещение и температура не варьируются по толщине. Для толстых твердых тел:

, где u является вектором перемещения. Также uy = 0,

, где P является вектором перемещения. Также Py=0,

и

, где T является температурой.

Напряжение Все компоненты напряжения являются ненулевыми. Однако, из-за эффекта Пуассона существуют внеплоскостные компоненты напряжения, которые не являются критически важными для анализа.
Напряжение

Внеплоскостные компоненты деформации нулевые. Существуют только компоненты деформации в плоскости. Для толстых твердых тел:

, где ε — репрезентация деформации по нормали, а γ — репрезентация деформации сдвига.