ABAQUS提供了多種材料的本構(gòu)關(guān)系和失效準(zhǔn)則模型

彈塑性變形行為:

Abaqus默認(rèn)的采用屈服面來(lái)定義各項(xiàng)同性屈服

金屬材料的彈塑性行為:

曲線:(四個(gè)階段)

彈性階段: ,應(yīng)力應(yīng)變服從胡克定律:,不再是線性關(guān)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(xiàn)為顯著的塑性變形,此階段應(yīng)力基本不變,應(yīng)變不斷增加,屈服現(xiàn)象的出現(xiàn)于最大切應(yīng)力有關(guān)系,屈服極限為強(qiáng)化階段:

材料恢復(fù)抵抗變形的能力,使它繼續(xù)變形必須增加拉力,強(qiáng)度極限為局部變形階段:

后,在試樣的某一局部范圍內(nèi),橫向尺寸突然急劇減小,形成縮頸現(xiàn)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(zhǎng)率,稱為脆性材料;,稱為塑性材料強(qiáng)度極限是衡量脆性材料的唯一指標(biāo),脆性材料主要用作受壓桿件,破壞處發(fā)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(yīng)以應(yīng)力和名義應(yīng)變:(以變形前的界面尺寸為基礎(chǔ))

真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)變與名義量的關(guān)系:

真實(shí)應(yīng)變是由彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變組成的,定義塑性材料時(shí),需用到塑性應(yīng)變,其表達(dá)式為:

Abaqus分析結(jié)果中對(duì)應(yīng)的變量:

真實(shí)應(yīng)力:S,Mises

真實(shí)應(yīng)變:對(duì)幾何非線性問(wèn)題,輸出的是對(duì)數(shù)應(yīng)變LE;幾何線性問(wèn)題,輸出的是總應(yīng)變E

塑性應(yīng)變:等效塑性應(yīng)變PEEQ,塑性應(yīng)變量PEMAG,塑性應(yīng)變分量PE

彈性應(yīng)變:EE

名義應(yīng)變:NE

在abaqus standard中無(wú)法模擬構(gòu)建塑性變形過(guò)大而破壞的過(guò)程

彈塑性分析的基本方法:

理想塑性:應(yīng)力不變,應(yīng)變持續(xù)增加;應(yīng)盡可能的使材料的最大真實(shí)應(yīng)力和塑性應(yīng)變大于模型可能出現(xiàn)的應(yīng)力應(yīng)變值

解決彈塑性分析中的收斂問(wèn)題:

在彈塑性材料商施加載荷時(shí),如果此載荷會(huì)造成很大的局部變形(使用點(diǎn)載荷時(shí)尤其容易出現(xiàn)此問(wèn)題),可能造成收斂問(wèn)題。

解決方法有四種:

1. 使材料的最大真實(shí)應(yīng)力和塑性應(yīng)變大于模型可能出現(xiàn)的應(yīng)力應(yīng)變值

2.如果對(duì)出現(xiàn)很大蘇醒變形的部件不關(guān)心其準(zhǔn)確的應(yīng)力和塑性變形,可將其設(shè)置為線彈性材料

3.盡量不要施加點(diǎn)載荷,而是根據(jù)實(shí)際情況來(lái)使用面載荷或線載荷

4.為載荷作用點(diǎn)附近的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)建立剛性約束,施加耦合約束,使幾個(gè)節(jié)點(diǎn)共同承擔(dān)點(diǎn)載荷

Abaqus中的體積自鎖問(wèn)題?

通過(guò)查看PEEQ(等效塑性變形),判斷材料是否發(fā)生塑性變形。

模擬式樣的壓縮過(guò)程,查看分析結(jié)果中的應(yīng)力和應(yīng)變才塑性材料數(shù)據(jù)是否吻合,以驗(yàn)證建模過(guò)程的正確性。

將壓頭參考點(diǎn)的反作用力寫入DAT文件:

*NODE PRINT ,NSET=Set-Head-Ref

RF,

大變形問(wèn)題的加載和卸載過(guò)程;平面應(yīng)變問(wèn)題的建模;創(chuàng)建離散剛體部件,使用剛體單元;查看診斷信息;理解應(yīng)力不變量的計(jì)算方法和后處理顯示方式

模擬原則:

根據(jù)結(jié)構(gòu)和載荷的特點(diǎn),二維模型---三維模型

整個(gè)模型較粗的網(wǎng)格----使用子模型,劃分較細(xì)的網(wǎng)格

解析剛體的構(gòu)成部分有嚴(yán)格的限制,當(dāng)幾何形狀較復(fù)雜時(shí),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(jié)點(diǎn)和單元編號(hào):

View—part display option—mesh

表面磨損模擬中可設(shè)定自適應(yīng)網(wǎng)格,在step模塊中,view—adaptive mesh domain

查看診斷信息:tool—job diagnostic

應(yīng)力不連續(xù)現(xiàn)象和應(yīng)力不變量的計(jì)算方法:

所關(guān)心的部分出現(xiàn)應(yīng)力不連續(xù)現(xiàn)象時(shí),應(yīng)在此處細(xì)化網(wǎng)格。

用子模型分析彎曲成形問(wèn)題

子模型和子結(jié)構(gòu):

子模型是在全局模型的基礎(chǔ)上,對(duì)局部進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化,做進(jìn)一步的分析;子結(jié)構(gòu)是將模型的局部作為一個(gè)整體來(lái)處理,縮聚其內(nèi)部自由度,只保留與外界有連接關(guān)系的自由度,從而減小剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的規(guī)模和計(jì)算量,子結(jié)構(gòu)往往用于具有相同特征和性質(zhì)的重復(fù)性局部結(jié)構(gòu)。

驗(yàn)證子模型的正確性;網(wǎng)格細(xì)化得到更精確的結(jié)果

子模型的基本知識(shí):

子模型邊界:驅(qū)動(dòng)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(jié)點(diǎn)分布不同,abaqus會(huì)對(duì)全局模型在此處的位移結(jié)果進(jìn)行差值處理。

子模型分析步驟:

完成對(duì)全局模型的分析,保存子模型邊界附近的分析結(jié)果-----創(chuàng)建子模型,定義邊界----設(shè)置各個(gè)分析步中的驅(qū)動(dòng)變量-----設(shè)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(yè)

注意:原來(lái)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(qū)域之內(nèi)的,在子模型中保持不變;在子模型區(qū)域之外的,不在出現(xiàn)。