Abaqus的线弹性与塑性

Abaqus的线弹性与塑性：

線 彈 性：

• 大多數的材料在某些變形範圍內都保有彈性。

• 如延性材料，彈性行為的範圍非常有限。

• 一個線彈性材料的模型：

• 在微小彈性應變下，是有效的 ( 通常小於 5 % ) ；

• 可以為等向性、正交性或是完全不等向性；

• 可以具有隨溫度或場域變數改變的性質。

• 正交性與非等向性的材料定義需要使用局部的材料方向。

• 線彈性材料的虎克定律：

   stress ∝ strain.

• 虎克定律的一般氏寫為

金 屬 塑 性：

• 彈塑性實體金屬的典型單軸應力應變曲線如下所示：

• 承受載重時，多數金屬在達到降伏點之前，幾乎是線彈性行為。

• 如果金屬內的應力超過降伏應力，多數金屬會有塑性變形。

• 多數的材料，降伏應力的數值只佔彈性模數的一小部分，通常是 0.1-1% 。 因此金屬的彈性應變從不會超過這個範圍。

• 因此，金屬的彈性行為可以被模擬成線性。

• Abaqus 中，所有的金屬塑性模型都搭配線彈性的行為。

• 降伏時，模數會有顯著的改變。

• 如果材料變形超過降伏點，而卸載，材料會依楊氏模數的斜率回復變形。

• 註 解： 金屬塑性會在“Metal Inelasticity in Abaqus”中進一步討論。

• 降 伏 面

• Abaqus 裡，可使用 Mises( 等向性 ) 與 Hill( 非等向性 ) 降伏準則。

• Mises 塑性是用來針對金屬的初始等向性降伏行為。

• 適用於金屬承受單純的載重 ( 例如，碰撞分析與成形模擬 ) 。

• Hill 塑性是用來針對金屬的初始非等向性降伏行為 ( 例如，因冷加工所 致).

• 模型假設非等向性不介入材料的塑性變形。

• 只能被用在應變小於 5 % 。