ANSYS与ABAQUS比较之实例3---矩形截面简支梁的弹塑性分析--第2篇

基于《ANSYS与ABAQUS比较之实例3---矩形截面简支梁的弹塑性分析--第1篇》的问题和分析思想，本篇将使用ANSYS Workbench进行建模分析。
1.分析步骤
（1）创建静力学分析，并设置分析类型为2D分析

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（2）设置材料属性，设置弹性模量为2e11Pa，泊松比为0.3，设置塑性行为，选择塑性为双线性等向强化模型，设置屈服强度为380MPa，切线模量为0，也就是理想的弹塑性模型材料。

（3）创建几何模型，创建一个 2m x 0.2m 的长方形。

（4）赋予塑性材料属性。
（5）划分网格，设置网格尺寸为0.05m。

（6）施加位移边界，约束左下角点的x,y方向位移和约束右下角点的y方向位移。

（7）施加载荷边界，在上面的线上施加竖直向下的均布载荷，大小为8MPa。

（8）保持默认的求解算法设置，进行求解。
这时，我们发现求解并不收敛，查看求解信息，我们可以看到，由于47号节点在UY的位移值为4033815.42m，该值大于软件设置的最大位移上限值，提示我们检查约束设置，可能是产生了刚性位移。然而对于这个问题来说，并不是约束不足而产生的刚性位移，而最大可能就是材料非线性的求解算法问题，但是在ANSYS中修改其他算法，皆无法求解收敛。下面将修改压力值看看是否收敛。

（9）减少均布压力值为6MPa，再次进行求解，这时我们发现，这次是可以求解收敛。
查看等效应力，最大值为410.47MPa。

查看等效应变。

2.结论
（1）在理想的弹塑性材料模型下，当施加的载荷过大时，ANSYS求解很难收敛，而ABAQUS求解容易收敛。
（2）在查看米塞斯应力时，ANSYS中最大的米塞斯应力值大于设置的屈服强度值，而在ABAQUS中最大的米塞斯应力值刚好等于设置屈服强度值，这说明二者在危险点所采用应力准则可能是不一样的，就是说，ANSYS是否是用危险点的最大正应力在与屈服应力比较，而ABAQUS则是用危险点的米塞斯应力与屈服应力在比较。


从这个实例看出，ANSYS在材料非线性求解算法方面确实没有ABAQUS算法好，当然，有可能是本人（宋老师学生）水平有限，并没有在ANSYS中找到合适的方法来求解收敛，这里欢迎各位CAE朋友多多指教，谢谢！


【李祖吉】