ABAQUS常用材料参数设置

ABAQUS中的材料库允许模拟绝大多数的工程材料,包括金属、塑料、橡胶、泡沫材料、复合材料、颗粒状土壤、岩石、以及混凝土和钢筋混凝土。广泛的材料库包含几乎所有的ABAQUS材料模型,数据可以直接输入,可以从文件中读取,也可以从材料库中导入。

三种最常用的材料模型:线弹性、金属塑性和橡胶弹性。

延性金属的塑性

许多金属在小应变时表现出近似线弹性的性质,材料刚度是一个常数,即杨氏或弹性模型。

ABAQUS常用材料参数设置的图1


线弹性材料的应力-应变行为,如在小应变下的刚才

线弹性材料模型:
只有在小的弹性应变时是有效的(一般不超过 5% );
可以是各向同性、正交各向异性或者完全各向异性;
可以具有依赖与温度或者其他场变量的属性;
如果是正交各向异性或者完全各向异性,则需要采用局部坐标来定义材料。
ABAQUS/CAE 中定义线弹性:

ABAQUS常用材料参数设置的图2


在高应力(应变)的情况下,金属开始具有非线性、非弹性的行为,称其为塑性。

ABAQUS常用材料参数设置的图3


ABAQUS/CAE中定义塑性ABAQUS中定义塑性数据时,必须采用真实应力和真实应变。而通常由实验得到的数据常常是以名义应力和名义应变的值给出。在这种情况下,必须将塑性材料的数据从名义应力/应变值转化为真实应力/应变值。经转化,最后得到真实应力和名义应力和名义应变之间的关系:

ABAQUS常用材料参数设置的图4


ABAQUS会在tigong的数据点之间进行线性差值(或者,在ABAQUS/Explicit中采用规则化数据)得到材料响应,并假设在输入数据定义范围之外的响应为常数。

ABAQUS常用材料参数设置的图5


超弹性(Hyperelasticity
典型的橡胶材料的应力-应变行为是高度的非线性,如图所示。这种材料行为称为超弹性,超弹性材料的变形在大应变时(通常超过100%)仍然保持为弹性。

ABAQUS常用材料参数设置的图6


ABAQUS 在模拟超弹性的时候,make出如下的假设:
材料行为时弹性;
材料行为时各向同性;
模拟将考虑几何非线性;
另外, ABAQUS/Standard 默认材料是不可压缩的。 ABAQUS/Explicit 假设材料是接近不可压缩的(默认的泊松比是 0.475 )。弹性泡沫是另一类高度非线性的弹性材料。他们与橡胶材料不同,当承受压力载荷时,他们具有非常大的可压缩性。
ABAQUS 中,应用不同的材料模型来模拟他们。常用的有多项式模型、 Ogden 模型、 Arruda-Boyce 模型、 Marlow 模型和 van der Waals 模型等。ABAQUS 中模拟超弹性材料时,通常使用材料的试验数据。 ABAQUS 可以直接地接受试验数据,并应用最小二乘法拟合出材料的参数曲线。 ABAQUS 能够拟合下面的试验数据:
单轴拉伸和压缩
等双轴拉伸和压缩
平面拉伸和压缩(纯剪)
体积拉伸和压缩
需要指出,对于超弹性材料的试验数据必须作为名义应力和名义应变的值tigong给 ABAQUS 。对超弹性材料的模拟,结果的质量强烈的依赖于所tigong的材料试验数据。

ABAQUSCAE结构CAE

ABAQUS常用材料参数设置的评论10条

  • 龙鳞凤翼
    0
    那采用真实应力应变计算完的力学响应,也是真实应力应变么? 例如支反力、位移等参数。
  • 泛滥
    0
    转发

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