abaqus 真实应力和真实应变定义塑性

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1、在ABAQUS中必须用真实应力和真实应变定义塑性.ABAQUS需要这些值并对应地在输入文件中解释这些数据。然而,大多数实验数据常常是用名义应力和名义应变值给出的。这时,必须应用公式将塑性材料的名义应力(变)转为真实应力(变)。考虑塑性变形的不可压缩性,真实应力与名义应力间的关系为:,当前面积与原始面积的关系为:将A的定义代入到真实应力的定义式中,得到:其中也可以写为。这样就给出了真实应力和名义应力、名义应变之间的关系:真实应变和名义应变间的关系很少用到,名义应变推导如下:上式各加1,然后求自然对数,就得到了二者的关系:ABAQUS中的*PLASTIC选

2、项定义了大部分金属的后屈服特性。ABAQUS用连接给定数据点的一系列直线来逼近材料光滑的应力-应变曲线。可以用任意多的数据点来逼近实际的材料性质;所以,有可能非常逼真地模拟材料的真实性质。在*PLASTIC选项中的数据将材料的真实屈服应力定义为真实塑性应变的函数。选项的第一个数据定义材料的初始屈服应力,因此,塑性应变值应该为零。在用来定义塑性性能的材料实验数据中,提供的应变不仅包含材料的塑性应变,而是包括材料的总体应变。所以必须将总体应变分解为弹性和塑性应变分量。弹性应变等于真实应力与杨氏模量的比值,从总体应变中减去弹性应变,就得到了塑性应变,其关系为

3、:其中是真实塑性应变,是总体真实应变,是真实弹性应变。总体应变分解为弹性与塑性应变分量实验数据转换为ABAQUS输入数据的示例下图中的应力应变曲线可以作为一个例子,用来示范如何将定义材料塑性特性的实验特性的实验数据转换为ABAQUS适用的输入格式。名义应力-应变曲线上的6个点将成为*PLASTIC选项中的数据。第一步是用公式将名义应力和名义应变转化为真实应力和应变。一旦得到这些值,就可以用公式不确定与屈服应力相关联的塑性应变。下面给出转换后的数据。在小应变时,真实应变和名义应变间的差别很小,而在大应变时,二者间的就会有明显的差别;因此,如果模拟的应变比

4、较大,就一定要向abaqus提供正确的应力-应变数据。定义这种材料的输入数据格式在图中给出。(二).对于受力的大小,受力的方式,还有本构方程参数的选择对于模型是否收敛影响很大.泊松比的影响:材料的泊松比的大小对于网格的扰动影响很大,在foam中,由于其泊松比是0,所以它对于单元的扰动不是很大。所以在考虑到经常出现单元节点被翻转过来的现象,可以调整泊松比的大小。REMESH:对于creep的,特别是材料呈现非线性的状态下,变形很大,就有必要对其进行重新划分网格,用mapsolution来对其旧网格进行映射。这就要决定何时进行重新划分网格,这个就要看应变的

5、增长幅度了,通过观察网格外形的变化曲线来决定是否要进行重新划分区域。接触表面的remesh时,网格类型,单元数目等必须和原有的mesh保持一致,这个对于contact的计算十分重要。但是对于刚体表面的remesh没有这个必要的,单元数目可以减少,网格可以粗化,但是对于非刚体,一般将网格进行细化。对于NIGEOM(非线性):theloadmustbeappliedgradually.Weapplytheloadgraduallybydividingthestepintoincrements。OmitthisparameterorsetNLGEOM=NOt

6、operformageometricallylinearanalysisduringthecurrentstep.IncludethisparameterorsetNLGEOM=YEStoindicatethatgeometricnonlinearityshouldbeaccountedforduringthestep(stressanalysisandfullycoupledthermal-stressanalysisonly).OncetheNLGEOMoptionhasbeenswitchedon,itwillbeactiveduringalls

7、ubsequentstepsintheanalysis.几何非线性是与分析过程中模型的几何改变想联系的,几何非线性发生在位移的大小影响到了结构响应的情况,可能由于是大绕度后者是转动;突然的翻转;初应力或载荷硬化。塑性分析中的注意问题:对于大应变,真实应变和名义应变之间的差值就会很大,所以在给abaqus提供应力-应变数据时,一定要注意正确的给予赋值,在小应变的情况下,真实应变和名义应变之间的差别很小,不是很重要。对于单元的选择:在ABAQUS中存在一类杂交的单元族,还有一类缩减的单元存在,这些用于模拟超弹性材料的完全不可压缩特性的。但是线性减缩积分单元

8、由于存在所谓的沙漏(hourglass)的数值问题而过于柔软,所以似使得网格容易被扭曲,因而在

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