彈塑性分析實(shí)例

1、1. 彈塑性分析中的主要問(wèn)題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：廠 Cp，應(yīng)力應(yīng)變服從胡克定律-E ；_二一二e,匚一；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 二s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)度極限為二b局部變形階段：匚匚b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

2、（比例極限得到提高，退火后可消除）伸長(zhǎng)率_5%，稱為脆性材料；. _5%，稱為塑性材料強(qiáng)度極限匚b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45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)）F也1-nomnomA01 o真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)變與名義量的關(guān)系:truenom(1nomtrue1 n ( 1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:pitrue££e1truecrtrueAbaqus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

3、，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

4、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?2. 帶孔平板的彈塑性分析通過(guò)查看PEEQ（等效塑性變形），判斷材料是否發(fā)生塑性變形。3. 單向壓縮試驗(yàn)過(guò)程模擬模擬式樣的壓縮過(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(xiě)入 DAT 文件：*NODE PRINT ,NSET=Set-Head-RefRF,4. 彎曲成形過(guò)程模擬大變形問(wèn)題的加載和卸載過(guò)程；平面應(yīng)變問(wèn)題

5、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 doma

6、in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