不同材料組合的結構中接觸面兩側的應力為什麼不連續？

01-05

在這個有限元分析中，零件由兩種材料組成，接觸面設置為bonded，兩種材料之間相互作用力是一樣的，受力面積也是一樣的，為什麼接觸面兩側的應力是不一樣的呢？這是由什麼造成的呢？

應變是一樣的，應力不一定一樣。

幾何連續，應變協調，所以應變是一樣的。

不同材料的材料屬性不同，所以應變相同，對應的應力不一定相同。

應力和應變都是二階張量，接觸面的應力分量可能相同，但不代表整個應力張量是相同的。

位移協調不是應變連續。應變是位移的導數。

力的平衡不是應力連續。應變是力的分布。

我看到的一些答案，好像是搞混了。

彈性力學中有個「變形協調方程」就是說這個問題的。如果變形不能一致那麼就要開裂，既然沒開裂變形就要一致，那也可以推出應變是協調的，材料不一致所以根據胡克定律可知應力是不一致的，也就是說應力是不連續的。

如果有錯誤的地方還望各位指點。

以上，謝謝。

bond的原理是兩個面之間自由度被fix了，如果是體單元，只有平動自由度沒有轉動，實際情況的連續介質每一點是有六個自由度的。建議不要用bond，如果用ansys的話，在geometry裡面把兩部分設為一個body。abaqus也一樣，partition然後分別設置材料就好了。另外細化交界面網格試試看

材料不同的話，應力當然不同。

我猜你是想要知道接觸面之間的應力。那麼你要在結果里追加接觸工具，這樣就可以得到接觸摩擦力和接觸壓力了。接觸摩擦力和接觸壓力是成對出現的。

bond接觸雖然使用了接觸要素，但在線形解析中接觸要素的結果不可使用。需要在非線性版本的ANSYS下使用。

相互作用力不是應力

接觸面處變形協調，應變相同，由於是兩種不同材料，彈模不同，應力=應變*彈模

我看你加了Ansys workbench的標籤，就認為你是用的Ansys Workbench了

1、對於大部分單元，在節點上位移（應變）是準確解，力（應力）是近似解

2、你顯示的是平均應力再平滑後的雲圖結果，兩個材料分別在同屬性一側進行平均及平滑操作，不一樣很正常

3、你顏色標尺是不是範圍設置錯誤？建議建兩個Section把交界面截出來之後重新劃定顏色標尺。

還有建議把更詳細的材料屬性以及Model裡面的設置都截圖下來可以幫助大家更好判斷問題，另外建議你把界面截出來之後，把應力雲圖設置成不平滑，同時利用應力應變設置裡面的Details調整一下看看未平均的應力結果。還有重新求解，網格劃分裡面設置一個細化對象，施加的幾何對象就是交界面，細化2層，重新求解看看。