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1、FEqsveInnovatingThroughSimulation第五讲ABAQUS中的材料王慎平“北京怡格明思工程技术有限公司在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、橼胶、泡沫塑料、复合材料、颗粒状士壤、岩石、以及素混凝土和铮筋混凝土。三种最常用的材料模型:线弹性、金属塑性和橡胶弹性。延性金属的塑性辜毒熹皇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,即杨氏或万,应力T列民倩量,E应荣线深性材料的应力一应取行为,如在小应变下的铼材线弹性材料模型: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
2、他场变量的属性;加果是正交各向明性或者完全各向异性,则需要采用局部坐标来定义材料方向;在ABAQUSICAE中定义线弹性:Temperature-dependence在高应力(和应变情况下,金属开始具有非线性、非弹性的行为,称其为塑性。惧度信名义应力/广罪轼ses匹万一一一妙名义应变弹堵性材料在拉伴实验中的名义应力一应客行为在ABAQUS中定义塑性当在ABAQUS中定义塑性数据时,必须采用真实应力和真实应变。ABAQUS需要这些值以便正确地换算数据材料实验的数据常常是以名义应力和名义应变的值的形式络出。在这种情泓下,必须应用下面给出的公式将塑性材料的数据从名义应力应变的值转换为真实应力应变的值
3、为了建立真实应变和名义应变之间的关系,首先将名义应变表示为1n=一-叉=一一1吴皿白酥口在表达式两边同时加上1,并取自然对数可以得到真实应变和名义应变之间的关系为InL+e)考虚到塑性变形的札可压维伯,并假家弹何义应力之间的关系为1046=川1当前面积与初始面积的关系为:A=A0贵万P11z切=一一ouon(J不。吊口0得到真实应力和名义应力和名义应变之间的关系:五C,(1+5,)nompo应用ABAQUS定义金属材料的性能时候,需要采用真实应力和真实应变,而二舱我们通过实验获得的材料数据大多是名义应力和名义应变,所以需要进行数据的转换。ABAQUS会在提供的数据点之闰迹行线性插值(或者,在A
4、BAQUS/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。m一耳山ULCVOLUL.d春莲砺团矗飘嶂儡0刑aABAQUS厌朋的李钗绍屈服面晶累簪晶US巾提供了M隐es(针对各向同性材料和Hil(针对各向异性材料两种届Mises届服准则适用于金属在发生届服时初始表现为各向同性的情况。一一一可以应用于承受单调载荷的金属材料(例如,进行碌撞分析和成型模拟。Hil届服准则适用于会属在发生居服时初组表现为各向明性的情泓一一一Hil届服准则假设各和异性并不会导数金属的坦径取一一一只有在确保金属的塑性变形比较小(5%的时候才能应用该屈服准则;材料硬化届服面会由于塑性变形而发生改变。屈服面的改变是由硬化法则来定义的。ABAQUS中提供了以下儿种硬化法则:人理想坦性适用于碌撞分析、成型分析和一般的失效分析;鱼吊向同性硬化法则单调加载情况;人运动硬化法则话用于徨环加载情况,只能在/Standard中应用;泡合的各向同忠/运动硬化法则Johnson-Cook塑性非常适合于模拟具有高应变率变形的金属材料;只能在/Explicit中应用;在ABAQUSJCAE中定义材料塑性:Mises塑性E-Inearelastciy_EosstruestessandIogstainplastcstainatiniialyield=0.0
