ABAQUS非线性模拟注意.doc

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1、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：，当前面积与原始面积的关系为：将A的定义代入到真实应力的定义式中，得到：其中也可以写为。这样就给出了真实应力和名义应力、名义应变之间的关系：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：上式各加1，然后求自然对

2、数，就得到了二者的关系：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

3、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：其中是真实塑性应变，是总体真实应变，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，

4、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。（二）.对于受力的大小,受力的方式,还有本构方程参数的选择对于模型是否收敛影响很大.泊松比的影响：材料的泊松比的大小对于网格的扰动影响很大，在foam中，由于其泊松比是0，所以它对于单元的扰动不是很大。所以在考虑到经常出现单元节点被翻

5、转过来的现象，可以调整泊松比的大小。REMESH：对于creep的，特别是材料呈现非线性的状态下，变形很大，就有必要对其进行重新划分网格，用mapsolution来对其旧网格进行映射。这就要决定何时进行重新划分网格，这个就要看应变的增长幅度了，通过观察网格外形的变化曲线来决定是否要进行重新划分区域。接触表面的remesh时，网格类型，单元数目等必须和原有的mesh保持一致，这个对于contact的计算十分重要。但是对于刚体表面的remesh没有这个必要的，单元数目可以减少，网格可以粗化，但是对于

6、非刚体，一般将网格进行细化。对于NIGEOM（非线性）：theloadmustbeappliedgradually.Weapplytheloadgraduallybydividingthestepintoincrements。OmitthisparameterorsetNLGEOM=NOtoperformageometricallylinearanalysisduringthecurrentstep.IncludethisparameterorsetNLGEOM=YEStoindicatetha

7、tgeometricnonlinearityshouldbeaccountedforduringthestep(stressanalysisandfullycoupledthermal-stressanalysisonly).OncetheNLGEOMoptionhasbeenswitchedon,itwillbeactiveduringallsubsequentstepsintheanalysis.几何非线性是与分析过程中模型的几何改变想联系的，几何非线性发生在位移的大小影响到了结构响应的情况

8、，可能由于是大绕度后者是转动；突然的翻转；初应力或载荷硬化。塑性分析中的注意问题：对于大应变，真实应变和名义应变之间的差值就会很大，所以在给abaqus提供应力－应变数据时，一定要注意正确的给予赋值，在小应变的情况下，真实应变和名义应变之间的差别很小，不是很重要。对于单元的选择：在ABAQUS中存在一类杂交的单元族，还有一类缩减的单元存在，这些用于模拟超弹性材料的完全不可压缩特性的。但是线性减缩积分单元由于存在所谓的沙漏（hourglass）的数值问题而过于柔软，所以似使得网格容易被扭曲，因而在