ABAQUS中應力應變的部分理解

2021-01-14 Abaqus土木仿真模擬工作室

在ABAQUS中對應力的部分理解

1、三維空間中任一點應力有6個分量 ，在ABAQUS中分別對應S11，S22，S33，S12，S13，S23。

2、一般情況下，通過該點的任意截面上有正應力及其剪應力作用。但有一些特殊截面，在這些截面上僅有正應力作用，而無剪應力作用。稱這些無剪應力作用的面為主截面，其上的正應力為主應力，主截面的法線叫主軸，主截面為互相正交。主應力分別以 表示，按代數值排列（有正負號）為 。其中 在ABAQUS中分別對應Max. Principal、Mid. Principal、Min. Principal，這三個量在任何坐標系統下都是不變量。

可利用最大主應力判斷一些情況：比如混凝土的開裂，若最大主應力（拉應力）大於混凝土的抗拉強度，則認為混凝土開裂，同時通過顯示最大主應力的法線方向，可以大致表示出裂縫的開裂方向等。

利用最小主應力，可以查看實體中殘餘壓應力的大小等。

3、彈塑性材料的屈服準則

3.1、Mises屈服準則

其中 為材料的初始屈服應力。

在三維空間中屈服面為橢圓柱面；在二維空間中屈服面為橢圓。

Mises等效應力的定義為：(牽扯到張量知識)

其中 S為偏應力張量，其表達式為  其中 為應力，I為單位矩陣，為等效壓應力（定義如下）： , 也就是我們常見的 。

還可以具體表達為：

其中 , , 為偏應力張量（反應塑性變形形狀的變化）。

在ABAQUS中對應 Mises，它有6個分量（隨坐標定義的不同而變化）S11，S22，S33，S12，S13，S23

3.2、Trasca屈服準則

主應力間的最大差值=2k

若明確了 ，則有 ，若不明確就需要分別兩兩求差值，看哪個最大。

ABAQUS中的Trasca等效應力就是「主應力間的最大差值」

 3.3 ABAQUS中的Pressure----等效壓應力

即為上面提到的： , 也就是我們常見的 。

3.4 ABAQUS中的Third Invariant---第3應力不變量，定義如下：

其中S參見3.1中的解釋。

1、三維空間中任一點應力有6個分量 ，在ABAQUS中分別對應S11，S22，S33，S12，S13，S23。

2、一般情況下，通過該點的任意截面上有正應力及其剪應力作用。但有一些特殊截面，在這些截面上僅有正應力作用，而無剪應力作用。稱這些無剪應力作用的面為主截面，其上的正應力為主應力，主截面的法線叫主軸，主截面為互相正交。主應力分別以 表示，按代數值排列（有正負號）為 。其中 在ABAQUS中分別對應Max. Principal、Mid. Principal、Min. Principal，這三個量在任何坐標系統下都是不變量。

可利用最大主應力判斷一些情況：比如混凝土的開裂，若最大主應力（拉應力）大於混凝土的抗拉強度，則認為混凝土開裂，同時通過顯示最大主應力的法線方向，可以大致表示出裂縫的開裂方向等。

利用最小主應力，可以查看實體中殘餘壓應力的大小等。

3、彈塑性材料的屈服準則

3.1、Mises屈服準則

其中 為材料的初始屈服應力。

在三維空間中屈服面為橢圓柱面；在二維空間中屈服面為橢圓。

Mises等效應力的定義為：(牽扯到張量知識)

其中 S為偏應力張量，其表達式為  其中 為應力，I為單位矩陣，為等效壓應力（定義如下）： , 也就是我們常見的 。

還可以具體表達為：

其中 , , 為偏應力張量（反應塑性變形形狀的變化）。

在ABAQUS中對應 Mises，它有6個分量（隨坐標定義的不同而變化）S11，S22，S33，S12，S13，S23

3.2、Trasca屈服準則

主應力間的最大差值=2k

若明確了 ，則有 ，若不明確就需要分別兩兩求差值，看哪個最大。

ABAQUS中的Trasca等效應力就是「主應力間的最大差值」

 3.3 ABAQUS中的Pressure----等效壓應力

即為上面提到的： , 也就是我們常見的 。

3.4 ABAQUS中的Third Invariant---第3應力不變量，定義如下：

其中S參見3.1中的解釋。



在ABAQUS中對應變的部分理解

1、E—總應變；Eij—應變分量

2、EP---主應變；EPn----分為Minimum, intermediate, and maximum principal strains (EP1 EP2 EP3)


3、NE----名義應變；NEP---主名義應變；


4、LE----真應變（或對數應變）；LEij---真應變分量；LEP---主真應變；


5、EE—彈性應變；


6、IE---非彈性應變分量；


7、PE---塑性應變分量；


8、PEEQ---等效塑性應變---在塑性分析中若該值〉0，表示材料已經屈服；

描述整個變形過程中塑性應變的累積結果；若單調加載則PEEQ=PEMAG ；


9、PEMAG----塑性應變量（幅值Manitude）---描述變形過程中某一時刻的塑性應變，與加載歷史無關；


10、THE---熱應變分量；


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