材料在有限元分析中的应用

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一、真实应力和工程应力
真实应力应变与工程应力应变曲线
1、仿真分析将材料试验曲线（工程应力应曲线）转化成真实应力应变曲线；
2、碰撞材料优化会用到M点之后的应力应. 变关系；
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强度理论
• 第一强度理论 最大拉应力理论 • 第二强度理论 最大伸长线应变理论 • 第三强度理论 最大切应力理论 • 第四强度理论 形状改变比能理论
注：一般车身粘胶：玻璃胶40MPa,膨胀胶30MPa;
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仿真分析： 1、最少需要需 要单轴拉伸、 多轴拉伸、平 面拉伸试验应 力应变曲线； 2、OGDEN 、
Mooden_Rivlin 应变能假设
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新型材料
• 铝合金 • 碳纤维复合材料
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热固性塑料
酚醛、脲醛等
热塑性塑料 天然橡胶
PE、PP、PVC、PS、 PMMA
聚异戊二烯
合成橡胶 聚酯纤维
顺丁、丁苯、氯丁橡胶 涤纶、PET
10-100MPa 10E4-10E5Pa
内外饰、前保 缓冲块、密封条
聚酰胺纤维 腈纶 丙纶 维纶
尼龙 PAN PP PVA
10E4-10E4MPa
复合材料：机盖、 顶棚
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二、强度理论
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1、车身钣金 一般使用第四 强度理论评价； 2、底盘锻件、 冲压件疲劳分 析一般使用第 三强度理论；
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二、强度理论
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二、强度理论
弹塑性材料应力应变
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二、强度理论
弹塑性材料应力应变
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二、强度理论
脆性材料应力应变
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三、非金属材料
种类
分类
举例
弹性模量
汽车材料
塑料 橡胶 纤维
材料在有限元分析中的运用
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目的
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一、真实应力和工程应力
• 工程应力应变曲线（拉伸）
σs称为材料的屈服强度或屈服点，对于无明显屈服的金属材料，规定以
产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限。σb称为材料的强度极限或抗拉强
度，它表示材料对最大均匀塑性变形的抗力。在σb值之后，试样开始发生不
均匀塑性变形并形成缩颈，应力下降 .