ABAQUS应力与应变

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0l 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：0001nom 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 εεεεσ=-=- 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。

一、概述1.1 abaqus是什么Abaqus是一款用于进行有限元分析的软件，它可以模拟各种工程材料在不同应力应变条件下的力学性能，为产品设计和工程分析提供了重要的支持。

1.2 应力应变曲线本构应力应变曲线本构是描述材料在不同应变条件下的应力应变关系的数学模型，用于分析材料在不同加载条件下的强度和变形性能。

在abaqus中，输入应力应变曲线本构是十分重要的一步，它决定了模拟分析的准确性和可靠性。

二、 abaous输入应力应变曲线本构的方法2.1 材料的本构模型在abaqus中，材料的本构模型是用于描述材料在应力应变条件下的力学性能的数学模型。

常见的本构模型包括线性弹性本构、非线性弹性本构和塑性本构等。

对于不同的材料和工程条件，需要选择合适的本构模型来准确模拟材料的力学性能。

2.2 输入应力应变曲线在abaqus中，输入应力应变曲线本构的方法主要包括以下步骤：（1）确定材料的本构模型，选择合适的本构模型对材料的应力应变曲线进行描述。

（2）测定材料的应力应变曲线，通过实验或者理论计算等方法获取材料在不同应变条件下的应力应变关系数据。

（3）将实验或理论得到的应力应变数据输入到abaqus软件中，通过合适的参数设置和插值方法，建立起材料的应力应变曲线本构模型。

2.3 应力应变曲线本构的应用输入应力应变曲线本构后，abaqus可以进行模拟分析，对材料在不同工况下的力学性能进行计算和预测。

利用输入的应力应变曲线本构，abaqus可以准确模拟材料的强度、刚度、变形性能等，并为工程设计和分析提供重要的参考。

三、输入应力应变曲线本构的注意事项3.1 数据的准确性输入应力应变曲线本构前，需要确保所使用的应力应变数据具有较高的准确性和可靠性。

对于实验数据，需要进行充分的测试和验证；对于理论计算数据，需要保证所使用的材料模型和参数的准确性。

3.2 本构模型的选择在进行输入应力应变曲线本构时，需要根据材料的力学性能和所处的工程条件，选择合适的本构模型。

ABAQUS中自由度、坐标系统、单位、时间尺度、曲面方向、应力与应变、旋转的约定及规则引言每种软件在顺利运行中都有自己的一套在诸如单位、符号、变量值表示等方面的约定用法，如果想用此种软件进行适合自己的分析，自己进行主观操作之外，对它的这种约定我们也要提起注意，否则很容易产生我们觉察不到的问题。

（参考 abaqus analysis manual 中1.2.2 Conventions）目录1、自由度2、坐标系统3、单位4、时间尺度5、曲面方向6、应力与应变7、旋转正文一、自由度Abaqus中对单位的认定与其他软件（如ANSYS）稍微有点不同就在于默认情况下abaqus是以1、2、3等数字来表示各种自由度的标符的，在手写inp中，只能以它们表示自由度。

A. 除了轴对称单元（.ax..）以外，其它单元对自由度进行如下约定：1、x方向（平动自由度）2、y方向（平动自由度）3、z方向（平动自由度）4、绕x轴旋转的旋转自由度（以弧度表示）5、绕y轴旋转的旋转自由度（以弧度表示）6、绕z轴旋转的旋转自由度（以弧度表示）7、翘曲（对于开口截面梁单元）8、孔隙压力（或静水压）9、电势11、温度（或质量扩散分析中的归一化浓度）12、第二温度（对于壳、梁）13、第三温度（对于壳、梁）14、其他其中，x、y、z默认情况下是分别与系统的整体坐标系X、Y、Z相一致的，但如果使用*Transform对结点进行局部坐标系转化的话，那么它们将与局部坐标系中的相关坐标轴一致。

B. 对轴对称单元的平动与旋转自由度如下规定：1、r方向（径向）位移2、z方向（轴向）位移5、绕z轴旋转（用于带扭曲的轴对称单元），以弧度表示6、r-z平面的旋转（用于轴对称壳单元），以弧度表示用*transform进行结点坐标系转换的自由度改变同上。

C. 可用的自由度上述所列自由度并不是同时都能用在某一单元结点上的，不同的分析，不同的单元自会有适合其分析的自由度，而其他则在此是失效的。

abaqus梁单元后处理Abaqus梁单元后处理Abaqus是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，其梁单元是常用的一种元素类型。

在进行梁单元分析后，需要进行后处理，以便得到更加详细的分析结果。

本文将介绍如何进行Abaqus梁单元后处理。

1. 节点位移和反应力的输出在进行梁单元分析后，需要输出节点的位移和反应力。

在Abaqus中，可以通过以下步骤进行输出：（1）在Abaqus/CAE中打开ODB文件。

（2）选择“Field Output”菜单，然后选择“Node Output”。

（3）在“Node Output”对话框中，选择“U”和“RF”选项，然后点击“OK”按钮。

（4）在ODB文件中，可以找到节点的位移和反应力数据。

2. 应力和应变的输出在进行梁单元分析后，需要输出梁单元的应力和应变。

在Abaqus中，可以通过以下步骤进行输出：（1）在Abaqus/CAE中打开ODB文件。

（2）选择“Field Output”菜单，然后选择“Element Output”。

（3）在“Element Output”对话框中，选择“S”和“E”选项，然后点击“OK”按钮。

（4）在ODB文件中，可以找到梁单元的应力和应变数据。

3. 梁单元的变形和应力云图的输出在进行梁单元分析后，需要输出梁单元的变形和应力云图。

在Abaqus中，可以通过以下步骤进行输出：（1）在Abaqus/CAE中打开ODB文件。

（2）选择“Visualization”菜单，然后选择“Deformed Shape”。

（3）在“Deformed Shape”对话框中，选择“Scale Factor”选项，然后设置一个合适的比例因子。

（4）点击“OK”按钮，即可得到梁单元的变形云图。

（5）选择“Visualization”菜单，然后选择“Contour”。

（6）在“Contour”对话框中，选择“S”或“E”选项，然后设置一个合适的颜色范围。

（7）点击“OK”按钮，即可得到梁单元的应力云图。

在Abaqus中，通常使用工程应力-应变曲线来描述材料的力学性能。

这种曲线显示了在加载和卸载过程中，材料的应力如何随应变变化。

工程应力是指在考虑构件几何形状变化的情况下计算得到的应力。

以下是在Abaqus中进行工程应力-应变曲线转换的基本步骤：1.建立模型：在Abaqus中，首先要建立模型，包括几何形状、材料属性、边界条件和加载条件等。

2.定义材料模型：在Abaqus中，选择适当的材料模型，例如弹性、塑性、弹塑性等。

定义材料的弹性模量、屈服强度等材料特性。

3.设置分析类型：确保选择了适当的分析类型，以便在分析过程中能够获取所需的应力和应变数据。

4.进行模拟：运行Abaqus分析，获取模拟结果。

在分析的输出文件中，可以找到应力和应变的历史数据。

5.后处理：使用Abaqus后处理工具，如Abaqus/CAE或Abaqus Viewer，打开ODB（Output Database）文件。

从ODB文件中提取所需的应力-应变数据。

6.数据处理：将提取的数据导入到适当的数据处理工具中，例如Python、Excel等。

在这里，你可以执行任何必要的转换或处理步骤。

7.绘制工程应力-应变曲线：使用数据处理工具，绘制工程应力-应变曲线。

工程应力通常是通过除以构件的初始截面积来计算的。

8.进行转换：如果需要计算真实应力-应变曲线，可以进行转换。

真实应力通常是通过除以构件的瞬时截面积来计算的。

9.分析结果：对比工程应力-应变曲线和真实应力-应变曲线，了解材料的力学行为。

请注意，Abaqus提供了许多用于后处理和分析结果的工具，可以根据具体需要进行调整和优化。

在进行任何模拟和分析之前，请确保你已详细了解所使用材料的性质和你的模型。

Abaqus是一款常用的有限元分析软件，能够对材料的力学性能进行详细的仿真分析。

在使用Abaqus进行材料应力应变曲线的输入时，需要注意一些关键的步骤和参数设置。

本文将从以下几个方面对Abaqus输入材料应力应变曲线进行详细介绍：1. 材料的基本性质在进行材料应力应变曲线的输入之前，首先需要了解材料的基本性质，包括杨氏模量、泊松比、屈服强度等。

这些参数将直接影响到材料在有限元分析中的力学行为，因此需要充分了解材料的物理性质，并准确地输入到Abaqus软件中。

2. 材料的应力应变曲线材料的应力应变曲线是描述材料在受力过程中应变随应力变化的关系。

在Abaqus中，可以通过定义材料的本构模型来输入材料的应力应变曲线。

常用的本构模型包括线性弹性模型、非线性弹性模型和塑性本构模型等。

选择合适的本构模型，并根据实验数据或理论公式确定材料的应力应变曲线，然后将其输入到Abaqus中进行仿真分析。

3. 参数的设置在输入材料的应力应变曲线之前，还需要设置一些相关的参数，以确保仿真分析的准确性和可靠性。

这些参数包括材料的密度、热膨胀系数、热传导系数等。

还需要注意Abaqus软件中的材料模型、单元类型、网格划分等设置，以保证仿真结果的准确性。

4. 结果的解读在输入材料的应力应变曲线之后，需要对仿真分析的结果进行详细的解读和分析。

通过Abaqus软件可以得到材料在不同载荷条件下的应力场、应变场、位移场等数据，可以通过后处理工具对这些数据进行可视化展示和分析。

这将有助于工程师深入了解材料的力学性能，并为实际工程设计提供参考依据。

在使用Abaqus进行材料应力应变曲线的输入时，需要充分了解材料的基本性质，选择合适的本构模型，设置相关的参数，并对仿真分析结果进行详细的解读。

只有这样，才能保证仿真分析的准确性和可靠性，为工程设计和科学研究提供有力的支持。

希望本文对您了解Abaqus输入材料应力应变曲线有所帮助，谢谢阅读！Abaqus是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于工程设计、科学研究和材料性能分析等领域。

abaqus应力应变曲线Abaqus，又名爱伯克斯，是世界上最受欢迎的有限元分析(FEA)软件，由美国安捷伦科技公司（Dassault Systemes）开发。

Abaqus的核心算法，如动态和静态的有限元分析，材料模型，失效机制模型，热分析，电磁分析，变形分析以及基本的预处理，引用的技术都很先进，具有广泛的应用领域。

在Abaqus中，应力应变曲线是一种常用的分析技术，可以模拟材料在应力-应变场景下的变形和损伤过程。

它有助于模拟材料增强或降低应力-应变比例，这有助于研究不同材料的性能，比如钢材、铝材、橡胶和塑料。

应力应变曲线分析实验加载操作依赖于将应力和应变量加载到试样中，以测量材料在加载下的变形和应力-应变行为，从而得到应力-应变曲线。

一般的，进行应力应变曲线的步骤如下：1.配置Abaqus物理模型：首先需要设置试样的形状及尺寸、材料性质、温度和初始应力等信息，确定Abaqus中将要模拟的试样性能和材料性质。

2. 设置Abaqus分析方案：分析方案用于设置将要进行的分析类型，以及对试样实验的操作。

分析方案的大小，加载模式和速度，以及应力-应变比例等信息，均需先设置好。

3. 配置Abaqus控制加载：采用控制加载的方式，加载的应力和应变量波动。

它能够更好的控制实验过程中的信号量，加载更准确。

4. 运行Abaqus分析：将上述配置好的Abaqus模型和控制加载，最终运行分析，得到实验结果，并可视化应力应变曲线。

以上是应力应变曲线分析技术步骤，此技术在工程中起着重要作用，可以模拟不同类型材料的应力应变曲线，为材料选择和设计提供必要参考依据。

A B A Q U S 反复加载卸载应力应变计算说明1、 塑性模型采用Armstrong and Frederick model (AF 模型)[1] （1） 屈服准则（Mises 屈服）屈服函数为2)~~(:)~~(23Y s s F ---=αα 式中：s ~为应力偏量，α~为总背应力，Y 为屈服极限 （2） 流动准则（the associated flow rule ）式中：pε~为塑性应变对时间的微分，λ 为待定量[2]，σ~为应力张量 （3） 硬化准则<1> p h i i p i i )()()()(~~32~αζεα-= 式中：)(~i α为背应力分量对时间的微分；)(i h ，)(i ζ为材料常数为已知量，p为等效塑性应变对时间的微分。

<2> )1()(1)(0pMi i i e r Y Y ζ-=-+=∑式中：Y 为对应于等效塑性应变p 的屈服极限，0Y 为初始屈服极限为已知量，)(i r 为材料常数为已知量。

2、 反复加载卸载应力应变计算过程说明假设在受载前，物体的初始应力、应变以及背应力均为零 2.1加载过程计算<1> 外力不足以使得物体中的任何一点的Mises 应力值大于屈服极限此时：塑性应变、背应力均保持为零，屈服极限保持不变。

应力由e e D εσ~:~~~=计算，总应变值等于弹性应变。

<2> 外力使得物体中的任何一点的Mises 应力值大于屈服极限为了说明ABAQUS 是如何确定应变增量1~+∆n ε，有必要对ABAQUS 求解材料非线性问题进行简单介绍[3]。

ABAQUS 首先将载荷分为若干个微小增量，如图1所示。

当结构收到一个微小增量P ∆时，ABAQUS 用与初始结构位移相对应的初始刚度矩阵0K 和载荷增量P ∆计算出结构在这一增量后的位移修正a c 、修正后的位移值a u 和相应的新的刚度矩阵a K 。

ABAQUS 用新的刚度矩阵计算结构的内力a I ，载荷P 和a I 的差值为迭代的残余力a R 。

Abaqus壳单元的应⼒结果
壳单元应⼒和应变分量的含义不同于实体单元。

默认情况下，实体单元的应⼒和应变分量都是基于全局坐标系，⽽壳单元的应⼒和应变分量是基于壳本⾝的局部坐标系。

如果在定义截⾯属性时指定了壳单元的局部坐标系，则应⼒、应变和截⾯⼒分量的⽅向都是基于此局部坐标系。

如果没有指定单元的局部坐标系，则采⽤默认的局部坐标系⽅向，其确定⽅法如下：
（1）将全局坐标系的x⽅向在壳单元⾯上的投影作为局部坐标系的1⽅向（如下图左）。

如果全局坐标系的x⽅向与壳单元⾯法线⽅向的夹⾓≤0.1°，则将全局坐标系的z⽅向在壳单元⾯上的投影作为局部坐标第的1⽅向（如下图右）。

（2）局部坐标系的2⽅向与1⽅向夹⾓为90°，由右⼿螺旋法则确定，伸开右⼿，让四指的⽅向与壳单元节点编号顺序相同，⼤拇指的指向即为局部坐标系的3⽅向，局部坐标第的2⽅向也同时被确定。

对于包含位移⾃由度的壳单元，各个应⼒分量的含义如下：
S11：局部坐标系下1⽅向的正应⼒；
S22：局部坐标系下2⽅向的正应⼒；
S33：局部坐标系下3⽅向的正应⼒；
S12：局部坐标系下1、2⽅向的剪应⼒。

在局部坐标系下2、3⽅向和1、3⽅向没有剪应⼒分量存在，因此在Visualization功能模块中，场变量的输出结果中只胡S11、S22、S33、S12共4个分量。

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