ABAQUS提供了多種材料的本構關系和失效準則模型

彈塑性變形行為:

Abaqus默認的采用屈服面來定義各項同性屈服

金屬材料的彈塑性行為:

曲線:(四個階段)

彈性階段: ,應力應變服從胡克定律:,不再是線性關系,卸載后變形完全消失,仍屬于彈性變形

屈服階段:

屈服階段表現為顯著的塑性變形,此階段應力基本不變,應變不斷增加,屈服現象的出現于最大切應力有關系,屈服極限為強化階段:

材料恢復抵抗變形的能力,使它繼續變形必須增加拉力,強度極限為局部變形階段:

后,在試樣的某一局部范圍內,橫向尺寸突然急劇減小,形成縮頸現象

卸載定律,冷作硬化(比例極限得到提高,退火后可消除)伸長率,稱為脆性材料;,稱為塑性材料強度極限是衡量脆性材料的唯一指標,脆性材料主要用作受壓桿件,破壞處發生在與軸線成的斜截面上,而塑性材料主要用作受拉桿件。

應以應力和名義應變:(以變形前的界面尺寸為基礎)

真實應力和真實應變與名義量的關系:

真實應變是由彈性應變和塑性應變組成的,定義塑性材料時,需用到塑性應變,其表達式為:

Abaqus分析結果中對應的變量:

真實應力:S,Mises

真實應變:對幾何非線性問題,輸出的是對數應變LE;幾何線性問題,輸出的是總應變E

塑性應變:等效塑性應變PEEQ,塑性應變量PEMAG,塑性應變分量PE

彈性應變:EE

名義應變:NE

在abaqus standard中無法模擬構建塑性變形過大而破壞的過程

彈塑性分析的基本方法:

理想塑性:應力不變,應變持續增加;應盡可能的使材料的最大真實應力和塑性應變大于模型可能出現的應力應變值

解決彈塑性分析中的收斂問題:

在彈塑性材料商施加載荷時,如果此載荷會造成很大的局部變形(使用點載荷時尤其容易出現此問題),可能造成收斂問題。

解決方法有四種:

1. 使材料的最大真實應力和塑性應變大于模型可能出現的應力應變值

2.如果對出現很大蘇醒變形的部件不關心其準確的應力和塑性變形,可將其設置為線彈性材料

3.盡量不要施加點載荷,而是根據實際情況來使用面載荷或線載荷

4.為載荷作用點附近的幾個節點建立剛性約束,施加耦合約束,使幾個節點共同承擔點載荷

Abaqus中的體積自鎖問題?

通過查看PEEQ(等效塑性變形),判斷材料是否發生塑性變形。

模擬式樣的壓縮過程,查看分析結果中的應力和應變才塑性材料數據是否吻合,以驗證建模過程的正確性。

將壓頭參考點的反作用力寫入DAT文件:

*NODE PRINT ,NSET=Set-Head-Ref

RF,

大變形問題的加載和卸載過程;平面應變問題的建模;創建離散剛體部件,使用剛體單元;查看診斷信息;理解應力不變量的計算方法和后處理顯示方式

模擬原則:

根據結構和載荷的特點,二維模型---三維模型

整個模型較粗的網格----使用子模型,劃分較細的網格

解析剛體的構成部分有嚴格的限制,當幾何形狀較復雜時,就需要模擬成離散剛體;二維離散剛體只能是Wire(輪廓線)和Point,而三維離散剛體部件可以使solid、shell、wire和point

查看離散剛體的節點和單元編號:

View—part display option—mesh

表面磨損模擬中可設定自適應網格,在step模塊中,view—adaptive mesh domain

查看診斷信息:tool—job diagnostic

應力不連續現象和應力不變量的計算方法:

所關心的部分出現應力不連續現象時,應在此處細化網格。

用子模型分析彎曲成形問題

子模型和子結構:

子模型是在全局模型的基礎上,對局部進行網格細化,做進一步的分析;子結構是將模型的局部作為一個整體來處理,縮聚其內部自由度,只保留與外界有連接關系的自由度,從而減小剛度矩陣和質量矩陣的規模和計算量,子結構往往用于具有相同特征和性質的重復性局部結構。

驗證子模型的正確性;網格細化得到更精確的結果

子模型的基本知識:

子模型邊界:驅動變量(一般是位移),如果全局模型和子模型在子模型邊界上的節點分布不同,abaqus會對全局模型在此處的位移結果進行差值處理。

子模型分析步驟:

完成對全局模型的分析,保存子模型邊界附近的分析結果-----創建子模型,定義邊界----設置各個分析步中的驅動變量-----設置子模型的邊界條件、載荷、接觸和約束---提交子模型的分析作業

注意:原來作用在全局模型上的邊界條件、載荷、接觸和約束,如果位于子模型區域之內的,在子模型中保持不變;在子模型區域之外的,不在出現。