ABAQUS定义真实应力和真实应变

ABAQUS 中定义真实应力和真实应变

在ABAQUS 中必须用真实应力和真实应变定义塑性.ABAQUS 需要这些值并对应地在输入文件中解释这些数据。

然而，大多数实验数据常常是用名义应力和名义应变值给出的。这时，必须应用公式将塑性材料的名义应力（变）转为真实应力（变）。

考虑塑性变形的不可压缩性，真实应力与名义应力间的关系为：

00l A lA =，

当前面积与原始面积的关系为：

00l A A l

= 将A 的定义代入到真实应力的定义式中，得到：

00

()nom F F l l A A l l σσ=== 其中0

l l 也可以写为1nom ε+。 这样就给出了真实应力和名义应力、名义应变之间的关系：

(1)nom nom σσε=+

真实应变和名义应变间的关系很少用到，名义应变推导如下：

000

1nom l l l l l ε-==- 上式各加1，然后求自然对数，就得到了二者的关系：

ln(1)nom εε=+

ABAQUS 中的*PLASTIC 选项定义了大部分金属的后屈服特性。ABAQUS 用连接给定数据点的一系列直线来逼近材料光滑的应力－应变曲线。可以用任意多的数据点来逼近实际的材料性质;所以，有可能非常逼真地模拟材料的真实性质。在*PLASTIC 选项中的数据将材料的真实屈服应力定义为真实塑性应变的函数。选项的第一个数据定义材料的初始屈服应力，因此，塑性应变值应该为零。

在用来定义塑性性能的材料实验数据中，提供的应变不仅包含材料的塑性应变，而是包括材料的总体应变。所以必须将总体应变分解为弹性和塑性应变分量。弹性应变等于真实应力与杨氏模量的比值，从总体应变中减去弹性应变，就得到了塑性应变，其关系为： /pl t el t E ε

εεεσ=-=- 其中pl ε是真实塑性应变，t ε是总体真实应变，el ε是真实弹性应变。

总体应变分解为弹性与塑性应变分量

实验数据转换为ABAQUS输入数据的示例

下图中的应力应变曲线可以作为一个例子，用来示范如何将定义材料塑性特性的实验特性的实验数据转换为ABAQUS适用的输入格式。名义应力－应变曲线上的6个点将成为*PLASTIC选项中的数据。

第一步是用公式将名义应力和名义应变转化为真实应力和应变。一旦得到这些值，就可以用公式不确定与屈服应力相关联的塑性应变。下面给出转换后的数据。在小应变时，真实应变和名义应变间的差别很小，而在大应变时，二者间的就会有明显的差别;因此，如果模拟的应变比较大，就一定要向abaqus提供正确的应力－应变数据。定义这种材料的输入数据格式在图中给出。