ABAQUS蠕变问题计算流程.doc

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1、蠕变问题计算流程为了简化塑料结构蠕变问题的计算(如降低蠕变应变与其他非弹性应变的耦合程度)，可以将该分析问题分成一个静态加载的过程，然后再进行蠕变过程的分析。1．静态加载过程的计算静态加载过程就是一与时间无关的加载过程，使用ABAQUS/Standard时主要是在中设置，如图1所示。图1在中可以用于设置静态分析的几何非线性，设置增量步的增长等。2．蠕变过程的计算在通过步骤1的静态分析后，结构中将产生一个应力场，接下来可以进行蠕变过程的计算。蠕变过程的计算主要分为两个过程：获得该结构材料的蠕变模型参数和建立蠕变分析步。1)获得材料的蠕变模型参数目前A

2、BAQUS蠕变模型有三种，分别是Power-lawmodel和Hyperbolic-sinelawmodel。其中Power-lawmodel有两种形式为Timehardeningform和Strainhardeningform。其中Timehardeningform形式最为简单，对于简单的蠕变过程（如蠕变过程应力变化范围不太大）是比较适用的，式(1)为其微分形式：(1)其中为等效蠕变应变率，为；为等效偏应力；t为时间。分别为常数项，用于表征该材料的蠕变特性。常见的材料蠕变曲线族如图2所示：图2由于图2中表征的是蠕变应变与时间和等效应力的关系，故必

3、须对公式(1)积分，积分结果见公式(2)：(2)其中，。然后可以用公式（2）拟合图2中的曲线族获得合适的三个参数。表征材料蠕变特性的三个参数确定后，通过ABAQUS/CAE的添加材料的蠕变特性，如图3所示：mnA图31)蠕变计算由于蠕变是一个时间相关的过程，因此必须计入时间。同时蠕变又是一个惯性效应不明显的过程，即结构的加速度效应不用考虑。针对这些ABAQUS提供了专门针对这一类型的分析步。蠕变计算分析步设置在中完成，见图4。设置蠕变总时间积分算法设置蠕变应变容差设置增量步设置图4其中蠕变应变的容差设置将影响增量步的大小，容差设的很小，增量步也将降

4、低。因此需要一个合适的蠕变应变的容差，一般为了保证精度而且不使得增量步过小，可以设为1E-4~1E-6左右，这个容差可以根据具体计算作调整。蠕变计算主要就是以上两步的设置，其余计算与常规分析完全一致。