Mises应力分量的简单理解

简述Mises:

Mises是一种屈服准则,准则的值我们通常叫等效应力,习惯称Mises等效应力。它遵循材料力学第四强度理论(形状改变比能理论)。第四强度理论认为形状改变比能是引起材料流动破坏的主要原因,钢材等塑性材料遵循第四强度理论,结果更符合实际。

简单理解Mises应力分量的图1

(一般材料在外力作用下产生塑性变形,以流动形式破坏时,应该采用第三或第四强度理论。压力容器上用第三强度理论,其它多用第四强度理论。第三强度理论认为最大剪应力是引起流动破坏的主要原因,如低碳钢拉伸时在与轴线成45度的截面上发生最大剪应力,材料沿着这个平面发生滑移,出现滑移线。这一理论比较好的解释了塑性材料出现塑性变形的现象。形式简单,但结果偏于安全。)



空间中的应力分量:

三维空间中任意一点应力有6个分量:

简单理解Mises应力分量的图2

对应于S11、S22、S33、S12、S13、S23(ABAQUS一般X作为1轴,Y当成2轴,Z是3轴),那么:


S11就是X轴向的应力,正值为拉应力,负值为压应力;


S22就是Y轴向的应力,正值为拉应力,负值为压应力;


S33就是Z轴向的应力,正值为拉应力,负值为压应力;


S12就是在XY平面上,沿Z向的剪力;


S13就是在XZ平面上,沿Y向的剪力;


S23就是在YZ平面上,沿向的剪力;


其中S11=S21,S13=S31,S23=S32(剪力的对称性)。


区别于主应力:

一般情况下,通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用,但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。称这些无剪应力作用的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截面的法线叫主轴,主截面为互相正交。主应力分别以σ1,σ2,σ3表示,按数值排序(考虑正负)为:σ1≥σ2≥σ3。在ABAQUS中分别对应为:Max.principal;Mid.principal;Min.principal。这三个量在任何坐标下都是不变量。


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