Apdl学习笔记5.19

仿真学习cae

2025年5月21日 11:04

一、材料定义

！混凝土材料常用miso

Tb，miso，1，，11

Tbpt,,0.0001,fck*0.19

Tbpt,,0.0004,fck*0.36

Tbpt,,0.0006,fck*0.51

Tbpt,,0.0008,fck*0.64

Tbpt,,0.001,fck*0.75

Tbpt,,0.0012,fck*0.84

Tbpt,,0.0014,fck*0.91

…………………………

Tbpt,,0.0033,fck

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这些APDL命令用于在ANSYS中定义材料的多线性等向强化（MISO）模型。具体解释如下：

Tb,MISO,1,,11

Tb：表示定义材料特性表

MISO：指定多线性等向强化模型

1：材料编号

11：将要定义的数据点数量

后续的Tbpt命令用于定义应力-应变曲线的数据点：

Tbpt,,0.0001,fck*0.19

第一个参数留空（表示使用前一个Tb命令指定的材料）

0.0001：应变值

fck*0.19：对应的应力值（fck是混凝土特征抗压强度）

后续类似命令定义了不同应变值对应的应力值，逐步增加到：

Tbpt,,0.0033,fck：在应变0.0033时达到最大应力fck

这个表格实际上定义了混凝土的单轴应力-应变关系曲线，从初始弹性阶段逐步上升到峰值强度。这种定义方式常用于模拟混凝土等非线性材料的力学行为。

注意：fck应该是在之前已经定义的参数或常数，代表混凝土的特征抗压强度。完整的曲线通常包含上升段和下降段，但这里只显示了上升到峰值应力的部分。

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！钢筋材料常用bkin本构

Tb，bkin，2

Tbdata，，360，0

这些APDL命令用于在ANSYS中定义双线性随动强化（BKIN）材料模型，通常用于模拟金属等材料的弹塑性行为。

命令解释：

Tb,BKIN,2

Tb：表示定义材料数据表（Material Table）。

BKIN：指定双线性随动强化（Bilinear Kinematic Hardening）模型。

2：材料编号（Material ID）。

Tbdata,,360,0

Tbdata：用于输入材料参数数据。

360：屈服应力（Yield Stress, σ_y），单位通常是MPa（取决于单位制）。

0：硬化模量（Hardening Modulus, H'），这里设为0，表示理想弹塑性（塑性阶段无硬化）。

BKIN 模型的特点：

双线性应力-应变关系（弹性阶段 + 塑性阶段）。

随动强化（Kinematic Hardening）：考虑包辛格效应（Bauschinger Effect），适用于循环加载分析。

注释：

在金属塑性加工过程中正向加载引起的塑性应变强化导致金属材料在随后的反向加载过程中呈现塑性应变软化（屈服极限降低）的现象。这一现象是包辛格(J．Bauschinger)于1886年在金属材料的力学性能实验中发现的。当将金属材料先拉伸到塑性变形阶段后卸载至零，再反向加载，即进行压缩变形时，材料的压缩屈服极限 (σs)比原始态（即未经预先拉伸塑性变形而直接进行压缩）的屈服极限(σs)明显要低（指绝对值）。若先进行压缩使材料发生塑性变形，卸载至零后再拉伸时，材料的拉伸屈服极限同样是降低的。

如果硬化模量 H' = 0，材料在屈服后表现为理想塑性（应力不随应变增加）。

如果 H' > 0，则屈服后应力会继续线性增长（如加工硬化）。

示例应用：

模拟低碳钢（如Q235钢），屈服强度 σ_y = 360 MPa，无硬化：

TB,BKIN,2 ! 定义材料2为BKIN模型

TBDATA,,360,0 ! 屈服强度360 MPa，硬化模量0（理想塑性）

如果材料有硬化（如 H' = 1000 MPa）：

TBDATA,,360,1000 ! 屈服后模量1000 MPa

（此时，塑性阶段的切线模量 = E_t = H'）

总结：

TB,BKIN,2 → 定义材料2为双线性随动强化模型。

TBDATA,,360,0 → 设置屈服强度360 MPa，无硬化（理想塑性）。