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《ANSYS高级结构非线性塑性和强化准则》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高级率无关塑性第三章率无关塑性本章概述本章讨论结构非线性基础中没有包括的一些率无关塑性模型。尽管包括率无关塑性的一些基本原理，本章仍是面向已经熟悉ANSYS中普通各向同性和随动强化模型(BISO,MISO,BKIN,MKIN/KINH)的用户。大部分讨论将围绕金属非弹性。若可行的话，很多概念可以扩展到其它材料。例如,Drucker-Prager一般用于颗粒状材料。September30,2001Inventory#001491TOC-率无关塑性...本章概述本章包括下列主题:A.率无关塑性的背景B.vonMises屈服准
2、则C.各向异性/Hill势(HILL)D.各向异性/广义Hill势(ANISO)E.Voce非线性等向强化(NLISO)F.线性随动强化G.Chaboche非线性随动强化(CHAB)H.混合强化(CHAB+xISO)I.循环强化和循环软化J.棘轮和调整K.ANSYS对塑性过程的考虑September30,2001Inventory#001491TOC-率无关塑性A.塑性背景弹性回顾:讨论塑性之前，先回顾一下金属的弹性。弹性响应中，如果产生的应力低于材料的屈服点，卸载时材料可完全恢复到原来的形状。从金属的观点看，这种行为是
3、因为延伸但没有破坏原子间化学键。因为弹性是由于原子键的延伸，所以是完全可恢复的。而且这些弹性应变往往是小的。金属的弹性行为最常用虎克定律的应力应变关系描述:September30,2001Inventory#001491TOC-率无关塑性...塑性背景塑性回顾:延性金属中也会遇到非弹性或塑性响应。超过屈服应力是塑性区域，塑性区域中卸载后残留一部分永久变形。如果考虑在分子层次上发生了什么，塑性变形是由于剪切应力(偏差应力)引起的原子平面间的滑移引起的。位错运动的实质是晶体结构中的原子重新排列得到新的相邻元素,从而导致不可恢
4、复塑性应变。值得注意的是,与弹性不同,滑移不会引起任何体积应变(不可压缩条件)。September30,2001Inventory#001491TOC-率无关塑性...塑性背景塑性回顾(续):因为塑性处理由于位移引起的能量损失，所以它是非保守(路径相关)过程。延性金属支持比弹性应变大得多的塑性应变。弹性变形实质上独立于塑性变形，因此产生的超过屈服点的应力仍产生弹性和塑性应变。因为假设塑性应变不可压缩，所以材料响应随着应变增加变为几乎不可压缩。屈服点sy弹性塑性卸载September30,2001Inventory#0
5、01491TOC-率无关塑性...塑性背景率无关塑性:如果材料响应和载荷速率或变形速率无关，称材料为率无关。低温时(<1/4或1/3的熔点温度)大多数材料呈现率无关行为和低应变速率。第四和第五章蠕变和粘塑性处理金属中率相关塑性。September30,2001Inventory#001491TOC-率无关塑性...塑性背景工程和真实应力应变:工程应力-应变用于小应变分析，但对于塑性必须用真实应力-应变，因为它们是材料状态更具代表性的度量。September30,2001Inventory#001491TOC-率无关塑性.
6、..塑性背景工程和真实应力应变(续):如果引入工程应力-应变数据，则可以用下面的公式把这些值转换为真实应力-应变:达到屈服应变的两倍以前:发生颈缩以前:注意，仅对应力转换，有以下假设:材料是不可压缩的(大应变可接受的近似值)假设试样横截面的应力均匀分布。September30,2001Inventory#001491TOC-率无关塑性...塑性背景工程和真实应力-应变(续):超过颈缩:在颈缩处没有工程和真实应力-应变转换公式。必须测量瞬时的横截面。September30,2001Inventory#001491TOC-率
7、无关塑性...塑性背景金属挤压动画实例(有限应变塑性):单元185(B-Bar),等向强化模型,带摩擦的刚-柔接触September30,2001Inventory#001491TOC-屈服准则第三章B-D节率无关塑性屈服准则背景屈服准则:屈服准则用于把多轴应力状态和单轴情况联系起来。试样的拉伸实验提供单轴数据，可以绘制成一维应力-应变曲线，已在前面介绍过。实际结构一般是多轴应力状态。屈服准则提供材料应力状态的标量不变量，可以和单轴情况对比。September30,2001Inventory#001491TOC-率相关塑
8、性B.Mises屈服准则常用的屈服准则是vonMises屈服准则(也称为八面体剪切应力或变形能准则)。vonMises等效应力定义为:写成矩阵形式式中{s}是偏差应力，sm是静水应力September30,2001Inventory#001491TOC-率无关塑性...Mises屈服准则应力状态可分解为静水压力(膨胀
