ABAQUS 真实应力和真实应变定义塑性
abaqus中deformation plasticity的作用
在Abaqus中，变形塑性（Deformation Plasticity）是用来模拟材料在塑性状态下的行为和特性的一种模型。
具体来说，变形塑性的作用包括：
1.定义材料的屈服行为：通过指定硬化行为，如各向同性硬化或随动硬化，可以模拟材料在达到屈服点后的应力-应变关系。
2.考虑材料的应变率效应：可以选择使用应变率相关数据，以模拟在不同应变率下材料屈服应力的变化。
3.模拟材料的塑性流动：变形塑性模型允许材料在达到屈服后发生塑性流动，即产生永久变形。
4.简化计算过程：由于变形塑性模型中的应力是由总的机械应变定义的，因此它不依赖于历史数据，这使得计算过程更为简化。
总的来说，变形塑性是Abaqus中用于模拟材料在塑性阶段行为的一个重要功能，它能够帮助工程师和研究人员更准确地预测和分析材料在实际应用中的性能。
abaqus学习总结(二)
第十章1、延性材料的塑性材料的塑性行为由材料的屈服点和后屈服硬化来描述。
已屈服了的延性金属的弹性刚度会随着卸载而恢复。
通常材料的屈服极限会在发生了塑性变形后而提高：这种性质被称为工作硬化。
金属塑性的另外一个重要特性是，材料的非弹性变形部分是接近不可压缩的，在abaqus 真实应力与真实应变的输入中考虑了这种效果，这种效果会给在弹塑性模拟中单元的选取增加一定的限制。
描述材料的塑性行为的方法应该要不因实验试件的几何形状、加载方式（如压缩与拉伸）和应力应变的测量方式的不同而不同。
以此abaqus中采用真实应力应变来替代名义应力应变来描述材料的塑性行为。
2、由名义应力应变计算真实应力应变当时，压缩和拉伸中应变才会相同，因此：，其中l为目前的长度，l0为原始长度，ε为真实应变。
真实应力为：其中F为材料承受的力，A为当前面积。
延性计算在有限变形下，压缩与拉伸有着相同的真实应力应变曲线。
真实应力和名义应力通过考虑塑性变形的不可压缩特性而得出，并且假设弹性也是不可压缩的（对单元的选择有影响）。
其中与相等真实塑性应变的计算公式为：其中为真实应变，真实弹性应变，真实塑性应变，σ为真实应力，E弹性模量。
3、为了提高计算效率，Explicit计算中，abaqus会把材料数据规则化。
材料数据可以是温度、外场和内部状态变量，比如塑性变形的函数。
在计算过程中的每个状态材料性质必须通过差值法来得到，为了提高计算效率，abq/Explicit将原始输入曲线规则化为应变等距的曲线。
允许误差为3%，最大差值点为200个。
输入数据的最小间距相比应变范围来说太小，数据规则化会有困难，因此在输入的时候要注意这一点。
4、金属材料塑性变形的不可压缩性给弹塑性模拟中单元的选择造成了一定的限制条件。
材料的不可压缩性为给单元添加了动力学约束，单元积分点间的体积必须保持常数。
在某些类型的单元中这种不可压缩性可能使单元过约束。
二阶完全积分实体单元非常容易在模拟不可压缩材料是参数体积自锁，应该避免使用。
abaqus工程应力-应变曲线转换
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学习资料摘取
材料的塑性性能可以用它的屈服点和屈服后硬化特性来描述。
从弹性到塑性的转变发生在材料应力－应变曲线上的某个确定点，即通常所说的弹性极限或屈服点(见图8-2)。
屈服点的应力叫做屈服应力。
大部分金属的屈服应力为材料弹性模量的0.05%-0.1%。
金属在到达屈服点之前的变形只产生弹性应变，在卸载后可以完全恢复。
然而，一旦应力超过屈服应力就会开始产生永久(塑性)变形。
与这种永久变形相关的应变称为塑性应变。
在屈服后的区间里，弹性和塑性应变共同组成了金属的变形。
金属的刚度在材料屈服后会显著下降(见图8-2)。
已屈服的延性金属在卸载后将恢复它的初始刚度(见图8-2)。
通常，塑性变形会提高材料重新加载时的屈服应力：这一特性称为硬化。
金属塑性的另一个重要特点就是非弹性变形与材料几乎不可压缩的特性相关，这一效应给用于模拟弹－塑性的单元类型的选用带来很大的限制。
承受拉力的金属在塑性变形时，可能会在材料失效时经历局部的高度伸长与变细，称为颈缩(见图8-2) 。
金属的工程应力(力除以变形前的截面面积)称为名义应力，与之对应的为名义应变(伸长量除以原长)。
金属在发生颈缩时的名义应力远低于材料的极限强度。
这种材料特性是由试件几何形状、实验本身特点以及应力应变测量方法引起的。
例如，由相同材料的压缩实验所得到的应力应变曲线就不会出现颈缩区域，因为试件在受压变形时不会变细。
因此，描述金属塑性的数学模型应该能够考虑拉伸和压缩的不同特性，并与结构几何形状和加载特性无关。
为了实现这一目的，应当把已十分熟悉的名义应力的定义, F A0 , 和名义应变, Δl l0（这里用下标0 代表材料未变形状态下的值），替换为能考虑在有限变形中面积的改变的应力与应变的新度量方法。
有限变形中的应力应变度量只有考虑在极限Δl →dl →0 的情况下，拉伸和压缩应变是相同的，例如：其中是l 当前长度，0 l 是原始长度，ε为真实应变或对数应变。
与真实应变对应的应力是真实应力，定义为：其中F 是材料承受的力，A 是当前面积。
ABAQUS后处理中各应力解释(个人收集)
ABAQUS中的壳单元S33代表的是壳单元法线方向应力，S11S22代表壳单元面内的应力。
因为壳单元的使用范围是“沿厚度方向应力为0”，也即沿着法相方向应力为0，且满足几何条件才能使用壳单元，所以所有壳单元的仿真结果应力查看到的S33应力均为0。
S11 S22 S33实体单元是代表X Y Z三个方向应力，但壳单元不是，另外壳单元只有S12，没有S13，S23。
LE----真应变（或对数应变）LEij---真应变...应变分量；PE---塑性应变分量；PEEQ---等效塑性应变ABAQUS Field Output StressesStrainForce/Reactions RF reaction forces and moments反应力和力矩RT reactionforces反应力1、弹塑性分析中并不一定总要考虑几何非线性。
“几何非线性”的含义是位移的大小对结构的响应发生影响，例如大位移、大转动、初始应力、几何刚性化和突然翻转等。
2、等效塑性应变PEEQ与塑性应变量PEMAG，这两个量的区别在于，PEMAG描述的是变形过程中某一时刻的塑性应变，与加载历史无关；而PEEQ 是整个变形过程中塑性应变的累积结果。
等效塑性应变PEEQ大于0表明材料发生了屈服。
在工程结构中，等效塑性应变大凡不应超过材料的破坏应变（failurestrain）。
3、在定义塑性材料时应严格按下表原则输入对应的真实应力与塑性应变：真实应力<</FONT>屈服点处的真实应力><</FONT>真实应力>……塑性应变0<</FONT>塑性应变>……注意：塑性材料第一行中的塑性应变必须为0，其含义为：在屈服点处的塑性应变为0。
4、定义塑性数据时，应尽可能让其中最大的真实应力和塑性应变大于模型中可能出现的应力和应变值。
5、对于塑性损伤模型，其应力应变曲线中部能有负斜率。
abaqus常见操作问题(全面)
part步，file，import－－part
6如何定义局部坐标系
Tool－Create Datum－CSYS－－建立坐标系方式－－选择直角坐标系or柱坐标系or球坐标
7如何在局部坐标系定义载荷
laod－－Edit load－－CSYS－Edit（在BC中同理）选用你定义的局部坐标系
/thread-774697-1-1.html
20如何控制加载的数值（如何按照你的加载步长来加载而不是按照aba默认的步长加载）
/thread-864942-1-1.html 21如何更改CAE界面默认颜色
view->Grahphic options->viewport Background->Solid->choose the wite colour!然后在file->save options... 22如何增大允许的迭代次数
1在操作过程中有疑问需要搜索Documentation文件，如果你在相关CAE界面直接按F1，这样
Documentation会自动链接到相关领域，省去搜索、查找的麻烦（你搜索一个关键词，会出来
一堆相关的东西，到底哪一个是你最想要的呢？）
2在搜索的时候，搜索一个词组（比如hard contact）就采用"hard contact",如果你输入hard contact，
8如何定义随变载荷
amplitude这个不多说了，强烈建议看《常见问题2.0》
小康大侠图示空间变载：/thread-867236-1-5.html（强烈推荐照此演示操作一回）
/viewthread.php?tid=861727&highlight=%CB%E6%CA%B1%BC%E4%B1%E4%BB%AF%B5%C4%D4%D8%BA%C9
Abaqus混凝土损伤塑性模型的参数标定
应力-Yield Stress： 第一行应输入本构模型刚进入非弹性段非弹性 应变为 0 时所对应的应力。 非 弹 性 应 变 -Inelastic Strain （ 受 拉 时 为 开 裂 应 变 -Cracking Strain ） ：根据应力按混凝土本构模型得出对应的应变值，并通 过 , 和 ，得出非弹性应变。
t E 1 t 0 dt in t E t 1 t 0
in
而根据参考文献混凝土受拉时 t 的取值范围为 0.5 ~ 0.95。 5. 损伤恢） ：缺省值 wt 0 。 受压损伤恢复因子（Compression Recovery） ：缺省值 wc 1 。
3. 受压损伤因子（Damage Parameter）计算 根 据 《 Abaqus Analysis User's Manual (6.10) 》 - 20.6.3 “Concrete damaged plasticity”中公式：
c 所占的比例为 ， 假设非弹性应变 中塑性应变 c 通过转换可得
Abaqus 混凝土损伤塑性模型的参数标定 1. 塑性参数（Plasticity） 1) 剪胀角（Dilation Angle） = 30°
2) 流动势偏移量（Eccentricity） 3) 双轴受压与单轴受压极限强度比 4) 不变量应力比 = 0.667 = 0.0005 = 1.16
5) 粘滞系数（Visosity Parameter） 2. 受压本构关系
in c
pl
损伤因子 dc 的计算公式：
c E 1 c 0 dc in c 1 c c E0
in
根据《ABAQUS 混凝土损伤塑性模型参数验证》规定，混凝土受 压时 c 的取值范围为 0.35 ~ 0.7。
ABAQUS应力与应变
ABAQUS应力与应变简介ABAQUS是一种有限元分析软件，可以用来进行复杂结构的力学分析，包括应力分析和应变分析。
本文将介绍如何在ABAQUS中进行应力和应变分析。
应力分析ABAQUS中应力分析可以在几何结构的基础上，给定材料特性、载荷和边界条件，计算出结构中的应力分布。
下面是ABAQUS中进行应力分析的步骤：创建几何模型在ABAQUS中，几何模型可以通过使用ABAQUS/CAE创建。
ABAQUS/CAE是可视化的用户界面，包括几何建模、前置处理、后置处理、分析、结果查看等功能。
定义材料和热力学特性结构分析中，物理特性是非常重要的参数。
ABAQUS中定义材料特性和热力学特性的方式有很多种，如使用材料库、用户定义材料参数等。
定义载荷和边界条件在ABAQUS中，载荷是指施加在结构上的外力或力矩。
边界条件是指结构自身的约束情况。
这些都是透过使用约束和载荷来完成的。
各种载荷和边界条件的定义，在ABAQUS中都是很灵活的。
进行建模建模部分是ABAQUS应力分析中的核心。
各种建模方法都可以在ABAQUS中实现，包括曲面细分、自由形变、等效拉伸和均匀图元等。
运行ABAQUS求解器和查看结果完成建模之后，就可以进行ABAQUS求解器的运行等操作。
求解器的运行时间取决于模型的大小、复杂程度以及计算机性能等因素。
运行完毕后，可以通过后置处理程序查看模型的应力分布和其他结果。
应变分析ABAQUS中的应变分析可以计算出材料中产生的应变分布。
下面是ABAQUS中进行应变分析的步骤：定义几何特征和材料特性和应力分析一样，应变分析也需要进行几何特征和材料特性的定义。
建立加载模型建立一个正确的加载模型非常重要。
ABAQUS中可以通过使用动力学模拟或者静力学模拟等方式来实现。
定义弯曲、拉伸和切削等载荷对材料进行弯曲、拉伸和切削等，是通过制定载荷来完成的。
运行ABAQUS求解器和查看结果完成建模之后，就可以运行ABAQUS求解器。
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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：
l A = lA ，
当前面积与原始面积的关系为：
A = A 0 l
0 将A 的定义代入到真实应力的定义式中，得到： F
= A 其中 也可以写为1+
nom 。
l 0
这样就给出了真实应力和名义应力、名义应变之间的关系： =nom (1+nom )
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，然后求自然对数，就得到了二者的关系：
=ln （1+nom ）
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 其中pl 是真实塑性应变，t 是总体真实应变，el 是真实弹性应变。
Fl A l 0
nom
l - l 0
l l 0l 0
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。
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map solution 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，但是对于非刚体，一般将网格进行细化。
对于NIGEOM（非线性）：
the load must be applied gradually. We apply the load gradually by dividing the step into increments。
Omit this parameter or set NLGEOM=NO to perform a geometrically linear analysis during the current step. Include this parameter or set NLGEOM=YES to indicate that geometric nonlinearity should be accounted for during the step （stress analysis and fully coupled thermal-stress analysis only）. Once the NLGEOM option has been switched on, it will be active during all subsequent steps in the analysis. 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，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，因而在小冲孔的蠕变模拟中会出现error，因此最好选用其它的单元做分析，当然也可以加hourglass 进行补充。
数学描述和积分类型对实体单元的准确性都能产生显著的影响。
对于大应变的扭曲的模拟（大变形分析）最好选用细网格划分的线性减缩积分单元（CAX4R,CPE4R,CPS4R,C3D8R 等）。
对于接触问题，采用线性减缩积分单元或者非协调单元，在模型中选用非协调单元可以使得网格的扭曲减小到最小。
单元性质：*solid section 对于三维和轴对称单元不需要附加任何几何信息的，节点的坐标已经能够完整的定义单元的几何形状。
而平面应力和平面应变单元则必须在数据行指定单元的厚度。
数值奇异性：在没有边界的时候，在模型上因为有限的计算精度，讲存在很小的非平衡力，如果模型应用于经理模型而没有边界条件（只有作用力），这个非平衡力就会引起模型发生无限的刚体运动。
这个刚体的运动在数学上被称为数值的奇异性。
当abaqus 在模拟时检验出数值奇异性的时候，会将节点等问题信息打出来。
一般模拟结果有奇异性时不可信的，必须要加约束。
后处理：对于一些输出的类型的转化，含义具体可以见CAE26－10 其实对于应力,还有V 值的大小的变化,主要还是调起始的时间的步长,这个其实步长可能要取到1e-20,杨镇的曲线,他的起始步长就需要很小的（我用了0.00000000000001）,但是不加损伤,后来步长增加很快的,没有什么东西了
三、ＣＡＥ之点滴
１．在建模作基面（草绘）时，Approximate size 的大小对方便地进行平面绘图很有意义。
一般取欲画尺寸的１２５％。
２．当草绘时，作任一平面图形（一般是闭合的）其边界可以从任意地方开始，但好的起点终点对以后分网很有用处，一般地，起点、终点取习惯上的顶点、圆弧零度位置等特殊位置处，这样网格质量较高。
３．ABAQUS/CAE 建模思想与proe 等专业CAD 软件相似，都是特征建模，即：通过平面产生的基面以拉伸、旋转、扫掠等生成体。
４．作为feature 的一种，草绘中对某些关键形状标以尺寸对以后方便的对part 进行修改很有用。
５．建模过程中，合理有效的用好基准Datum（面、轴、点）对建立复杂的part 有用！
６．Part 可进行copy，copy 的结果是将原part 的所有特性（此前已指定）全部继承下来，可以通过delete 其中的一些feature 来形成新的part，在delete 时，某一feature 如果前后相关，则
与之相关的都将被delet（e 如:在基准面内做的feature，则删除基准时此feature 也被删除），一旦delete 将不能恢复，但如果只是想暂时“不见它”，可以从tool 中suppress 它。
７．关于坐标系的问题：在part 模块中使用的都是局部坐标系，而模型需要在assembly 模块中进行全局定位（此中为整体坐标系）。
（这对于只有一个part 的模型来说没什么问题，但多个part 的模型需要用constrain 来进行整合），第一个进入assembly 中的part 的坐标系被默认为整体坐标系。
８．刚性曲面的建立，其材料、约束等性质需要通过施加在一个刚性参考点上才能得以实现。
９．在assembly 中，为防止第二个instance 在建立进在视图中与第一个相叠，通常在创建第二个时打开Auto-offset from other instances 选项。