有限元計算中基本概念之主應力
1.主應力定義
① 幾何描述
主應力指的是物體內(nèi)某一點以法向量為n=(n1,n2,n3)的微面積元上剪應力為零時的法向應力。這時,n的方向稱為這一點的應力主方向。
切應力為零的微分面稱為主微分平面,簡稱主平面。主平面上的正應力稱為主應力

② 計算公式

上述行列式方程的三個根即為,模型空間某點的三個主應力,主應力按照大小大小排列,分別稱為第1主應力(最大主應力),第2主應力(中間主應力),第3主應力(最小主應力)。2.主應力特點
① 不變性(客觀性):主應力具有客觀性,即該應力,不會隨著選擇觀察的坐標系變化而變化,因此目前對與結(jié)構(gòu)強度評估的各種理論,都是對三個主應力進行一定的運算得到。例如,最大拉應力理論,最大剪切應力理論,雙剪理論等。
② 實數(shù)性,特征方程的三個根,就是一點的三個主應力,根據(jù)三次方程根的性質(zhì),容易證明三個根均為實根,所以一點的三個主應力均為實數(shù)。
③ 正交性:任一點的應力主方向,即三個應力主軸是正交的。
3.ANSYS Workbench后處理主應力輸出

說明:目前常用的強度理論,都是三個主應力的組合!
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