蠕变分析
蠕变分析【精选文档】
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4 蠕变分析4.4.1 蠕变理论4.4.1。
1 定义蠕变是率相关材料非线性,即在常荷载作用下，材料连续变形的特性。
相反如果位移固定，反力或应力将随时间而变小，这种特性有时也称为应力松驰，见图4—18a .图4-18 应力松弛和蠕变蠕变的三个阶段如图4-18b所示.在初始蠕变阶段,应变率随时间而减小，这个阶段一般发生在一个相当短的时期。
在第二期蠕变阶段，有一个常应变率，所以应变以常速率发展,在第三期蠕变阶段，应变率迅速增加直到材料失效.由于第三期蠕变阶段所经历的时间很短，材料将失效，所以通常情况下，我们感兴趣的是初始蠕变和第二期蠕变。
ANSYS程序中的蠕变行为用来模拟初始蠕变和第二期蠕变。
蠕变系数可以是应力、应变、温度、时间或其它变量的函数。
在高温应力分析中(如核反应堆等），蠕变分析非常重要。
例如，假设在核反应堆中施加了预荷载，以保证与相邻部件保持接触而不松开。
在高温下过了一段时间后，预荷载将降低（应力松驰),可能使接触部件松开。
对于一些材料如预应力砼，蠕变也可能十分重要。
最重要的是要记住，蠕变是永久变形。
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2 理论介绍蠕变方程：我们通过一个方程来模拟蠕变行为,此方程描述了在实验中观测到的主要特征（特别是在一维的拉伸实验中）。
这个方程以蠕应变率的方式表示出来，其形式如下：上式中,A、B、C、D是从实验中得到的材料常数，常数本身也可能是应力，应变，时间或温度的函数，这种形式的方程被称为状态方程。
上式中,当常数D为负值时，蠕应变率随时间下降，材料处于初始蠕变阶段，当D为0时，蠕应变率为常值，材料处于第二期蠕变阶段。
对于2－D或3－D应力状态,使用VON Mises方程计算蠕应变率方程中所使用的标量等效应力和等效应变。
对蠕变方程积分时,我们使用经过修改的总应变，其表达式为:经过修改的等效总应变为：其等效应力由下式算出:其中：G=剪切模量＝等效蠕应变增量由程序给出的某一种公式进行计算，一般为正值，如果在数据表中，则使用的是衰减的蠕应变率而不是常蠕变率，但这个选项一般不被推荐，因为在初始蠕变所产生的应力为主的情况下，它可能会严重的低估蠕变值.如果，程序使用修正的等效蠕应变增量来代替蠕应变增量。
蠕变分析理论
蠕变分析蠕变分析是一种力学分析方法，用于研究材料在长时间持续应力下的变形和破坏规律。
蠕变现象广泛存在于许多工程应用中，例如高温结构、航空发动机、汽轮机叶片、石油化工装置等。
下面我们将详细介绍蠕变分析的理论基础和应用。
蠕变现象是指在应力作用下，材料会随时间的推移而发生不可逆的形变现象。
蠕变分析的目的是通过数学模型和力学方法，描述材料在长时间、高温、大应力等复杂工况下的变形和破坏规律。
常见的蠕变分析模型包括Hunt法、Kachanov-Rabotnov关系、Norton-Bailey法等。
Hunt法是一种简单的蠕变分析模型，它建立在颜色应力理论的基础上。
该理论认为，材料的蠕变变形主要与材料中颜色应力场的分布和演化有关。
因此，可以通过描述颜色应力场的变化来模拟材料的蠕变行为。
Hunt法的主要优点是计算简单快速，但其精度相对较低，只适用于较为简单的蠕变情况。
Kachanov-Rabotnov关系是另一种常用的蠕变分析模型，它利用材料的有效应力和有效应变之间的关系来描述材料蠕变行为。
有效应力表示的是材料中的应力水平，而有效应变则表示的是材料中的应变水平。
两者之间的关系可以通过实验获得。
Kachanov-Rabotnov关系的精度较高，但需要大量的实验数据来确定关系模型。
Norton-Bailey法是一种基于流变学理论的蠕变分析模型，适用于快速蠕变和慢速蠕变两种情况。
它假设材料的蠕变行为类似于流体的流动，材料对应的阻力由材料剪切应力和材料应变率之间的关系描述。
该模型适用范围较广，但计算压力相对较高。
在进行蠕变分析时，需要考虑材料的结构、材料的温度、应力和持续时间等因素。
此外，蠕变现象还可能引起破坏，因此需要考虑材料的破坏特性。
对于实际工程应用，蠕变分析可以用于预测材料的寿命、选择材料和结构设计等方面。
总之，蠕变分析是一种重要的力学分析方法，可用于研究材料在持续应力下的变形和破坏行为。
通过选择适当的分析模型和考虑与实际场景相关的因素，可以预测材料的寿命、优化结构设计等方面，具有重要的理论和实际应用价值。
ABAQUS蠕变分析流程
ABAQUS蠕变分析流程蠕变分析首先需要确定材料的蠕变本构模型。
ABAQUS提供了多种蠕变本构模型，例如Norton-Bailey模型和气味拉丁模型。
选择适合的本构模型需要考虑到材料的性质和应用环境。
一旦选择了本构模型，就需要定义与蠕变有关的参数，比如蠕变系数和蠕变指数。
接下来，需要建立材料的有限元模型。
ABAQUS提供了多种建模工具，可以通过创建几何实体和应用边界条件来构建有限元模型。
确保模型中特定表面和边界上的约束和载荷合理。
完成模型后，需要进行网格划分。
ABAQUS提供了多种网格划分算法，可以根据模型的几何形状和分辨率要求进行选择。
合理的网格划分可以提高计算的准确性和效率。
在进行计算之前，需要为材料的初始状态和边界条件设置适当的数值。
这些数值包括初始位移、初始速度和初始应变等。
对于蠕变分析，还需要定义加载的时间曲线和持续时间。
完成设置后，可以开始进行计算。
蠕变分析是一个迭代过程，需要进行多个步骤的计算。
在每个步骤中，ABAQUS会根据所设定的时间曲线和边界条件计算出相应的位移、应力和应变等结果。
根据模型的规模和计算机的性能，计算时间可以很长。
计算完成后，可以通过ABAQUS的后处理功能对结果进行分析。
ABAQUS提供了多种结果显示和图形输出的方法，可以帮助用户了解材料的蠕变行为和性能。
根据需要，可以进一步进行结果的处理和解释。
总之，ABAQUS蠕变分析是一种用来研究材料长期应力和应变效应的有限元分析方法。
通过选择适当的蠕变本构模型、建立合理的有限元模型并进行正确的计算设置，可以得到准确的蠕变分析结果。
这些结果对于材料研究和工程设计具有重要的指导意义。
蠕变分析实例
图2
坐标轴设置对话框
ห้องสมุดไป่ตู้3
时间为 1000 小时的轴向应力结果显示
ANSYS 显示窗口将显示螺栓的有限元图，如图 1。
图1 五、施加载荷
螺栓有限元模型图
1) 施 加位 移 约束 。选 择 Preprocessor → Loads → Define Loads → Apply → Structural→Displacement→On Nodes 命令, 出现 Apply U, ROT on Nodes 拾取菜单，单击 Pick All 和 OK，在 Lab2 DOFs to be contrained 复选框 中选择 All DOF, 取 VALUE Displacement value 为 0。 2) 施加温度。选择 Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Structural→Temperature→Uniform Temp 命令，取 Uniform Temperature 为 900。 六、求解计算 1) 定义分析类型。分析类型为 Static。 2)选择 Solution→Load Step Opts→Solution Ctrl 命令，出现 Nonlinear Solution Control 对话框，使 Solution Control 状态从 ON 变为 OFF，在 Pressure load stiffness 下拉菜单中选择 Program Chosen。 3) 定义求解时间步。选择 Solution→Load Step Opts→Time/Frequenc→Time and Substps 命令，取 Time at end of load step 为 3600000，取 Number of substeps 为 100，并选中 Stepped, 其余采用默认设置。 4) 求解输出控制。选择 Solution → Load Step Opts → Output Ctrls → Solu Printout 命令，在 Item for printout control 下拉菜单中选择 Basic quantities，并选中 Every Nth substp, 取 N 值为 36000，Component name 为 All entities。 5) 写入数据库和结果文件控制。选择 Solution → Load Step Opts → Output Ctrls→DB/Result Files 命令，在 Item to be controlled 下拉菜单中选 择 Element solution, 并选中 Every Nth substp, 取 N 值为 1，Component name 为 All entities。 6) 选择 Solution→Solve→Current LS 命令，单击 OK, ANSYS 将开始求解计 算，求解结束时，出现 Note 对话框。 七、查看求解结果 1) 轴向应力和时间变化关系曲线显示 ·定义时间-历程变量。选择 TimeHist Postpro→Define Variables 命令，单 击 Add 按钮，选中 by seq no.,单击 OK 按钮，出现单元拾取菜单，在输入栏
ABAQUS蠕变分析流程
蠕变分析步骤(针对初学者)1.1蠕变分析步骤蠕变关键是利用试验配合数值方法获材料参数后，再将所获参数使用于有限元素分析中，以求取得其应力、应变、蠕应力、蠕应变等等…内部结构经外力、时间或温度所造成效应。
ABAQUS软件包蠕变分析模式，能够采取三种蠕变定律描述粘塑(visco-plastic)材料行为，ABAQUS软件包蠕变分析模式通常采取三种蠕变定律描述粘塑(visco-plastic)材料行为，幂次法则模式(Power-law model)可应用于仿真等温和固定负载下之蠕变行为，其所采取之定律分别为时间硬化率(time hardening)及应变硬化率(strain hardening)关系式。
变动温度情况下则使用Garofalo-Arrhenius双曲正弦法则模式(Hyperbolic-sine law model)仿真温度相依之稳态蠕变行为。
以下将就时间硬化率及双曲正弦法则说明蠕变材料参数确定方法。
为判定蠕变参数和参考文件试验数据曲线嵌合(这是为取得材料参数所使用数学分析方法)结果之良好是否，采取回归分析之决定系数2R(Coefficient of Determination，R Square)为判定依据，2R值介于0-1，当2R越靠近1表示嵌合结果之结果越好。
2.1蠕变理论材料受到低于降服或抗拉应力作用时，造成长时间粘塑性变形之现象称为蠕变(Creep)。
金属材料蠕变行为通常发生于高温，在常温时之蠕变效应极小通常视为无蠕变现象发生。
然而，高分子材料和金属材料蠕变现象不一样，高分子材料在常温时便有显著蠕变现象发生，当应力及温度增加其蠕变现象愈显著。
蠕变为材料关键机械特征之一，当材料产生蠕变时，其应变和时间关系可由图2.1说明。
图中，P 1> P 2> P 3其负载大小显著对其蠕变行为有显著影响，当负载愈大其蠕变变形愈快。
通常蠕变曲线可分成三阶段，第一阶段为应变率随时间降低之瞬时蠕变期(Primary or Transient Creep )、第二阶段为常数应变率之稳态蠕变期(Secondary or Steady-state Creep )，和试件断面颈缩造成应变率随时间快速增加之第三蠕变期(tertiary creep)，蠕应变率和时间关系图2.2所表示。
材料力学蠕变分析知识点总结
材料力学蠕变分析知识点总结蠕变是材料在恒定应力条件下随时间逐渐发生形变的现象。
在工程设计和材料研究中，蠕变现象是一个重要的考虑因素。
为了更好地理解和分析材料的蠕变特性，以下是一些材料力学蠕变分析的重要知识点的总结。
一、蠕变现象及特点蠕变是指材料在一定的温度、应力和时间条件下会发生的持续性形变现象。
蠕变速率与应力和温度成正比，与时间成反比。
蠕变主要表现为静态蠕变和滞后蠕变两种类型。
静态蠕变是指恒定应力下的蠕变，在应力作用下，材料在一段时间后会逐渐发生持续性的形变。
滞后蠕变是指在持续变形状态下，应力和应变之间的关系并非瞬时稳定，而是有延迟的反应。
二、影响蠕变的因素1. 温度：温度是影响蠕变的关键因素。
随着温度的升高，材料的蠕变速率也会增加。
一般来说，高温会导致材料的结构疲劳，从而增加蠕变的可能性。
2. 应力水平：应力水平是另一个重要因素。
蠕变速率随着应力的增加而增加。
当应力水平超过一定阈值时，蠕变速率将急剧增加，导致材料的蠕变失效。
3. 材料结构：材料的结构对蠕变行为有很大影响。
晶体有序性高、晶界清晰的金属材料蠕变行为较不明显，而高聚物、陶瓷等非晶态材料则容易发生蠕变现象。
三、材料蠕变性能测试方法为了评估材料的蠕变性能，常用的测试方法有：1. 短期蠕变试验：通过施加持续载荷进行的试验，用于测定材料在短时间内的蠕变性能。
2. 长期蠕变试验：通过施加持续载荷进行的试验，用于测定材料在长时间内的蠕变性能。
3. 压缩蠕变试验：通过施加持续压缩载荷进行的试验，用于测定材料在压缩状态下的蠕变性能。
四、蠕变机制和模型1. 滑移机制：材料中的滑移是一个重要的蠕变机制。
滑移是指材料中的晶体发生移位，形成新的晶体结构，导致材料整体发生蠕变。
2. 脆性断裂机制：某些材料在蠕变过程中会出现脆性断裂现象。
脆性断裂是由于晶界结构破裂或晶体内部缺陷引起的。
3. 蠕变模型：为了更准确地描述材料的蠕变行为，研究者们提出了各种蠕变模型，如Arrhenius模型、Norton模型和力学模型等。
铝合金材料的蠕变性能分析
铝合金材料的蠕变性能分析近年来，随着现代工业技术的进展，铝合金材料已经成为了重要的结构材料之一。
由于具有优良的特性，铝合金材料的应用领域不断拓展，特别是在航空、汽车、船舶等领域得到广泛应用。
然而，铝合金材料的蠕变性能一直是其关键性能之一，因此本文将对铝合金材料的蠕变性能进行深入分析。
一、铝合金材料的蠕变特性蠕变是金属材料在高温条件下塑性变形的特殊形式。
一般情况下，蠕变是指温度超过半熔状态下的大应力、较低应变速度下的某些材料发生显著塑性变形的现象。
蠕变现象是一种重要的沉降现象，它将会极大地影响铝合金材料的长期稳定性和耐久性。
因此，铝合金材料的蠕变性能几乎是不能忽视的一个特性。
铝合金材料的蠕变特性受到许多因素的影响。
首先，高温下的材料强度降低，因此在高温下的应力水平的考虑更加显著。
其次，材料的微观结构与化学成分，例如材料的晶体学结构、缺陷和相互作用等也可能会影响蠕变行为。
另外，蠕变特性还受到试验条件的影响，例如应变速率、载荷、环境等。
二、铝合金材料的蠕变机理铝合金材料的蠕变机理主要包括三种类型：原型运动、管状运动和聚集运动。
原型运动是指在三轴应力宏观复合作用下，晶粒的发生屈服、延展、断裂等塑性变形。
原型运动发生时，材料的原型或晶粒的形状可能会发生变化。
管状运动是指形成细微管状空心结构的移动和回聚。
这种运动是短期的，一般只有几个微观级别的位移。
聚集运动是指由间隔空隙对材料的整体结构进行位移和扭曲。
铝合金材料的蠕变机理是复杂的，并且随着应用环境的变化而变化。
了解铝合金材料的蠕变机理有助于更好地理解材料的性质和使用性能。
三、铝合金材料的脆化机理分析铝合金材料的蠕变行为不仅受到材料性质的影响，同时也会受到试验条件和应变速率的影响。
因此，在选择材料和确定试验条件时应更加趋向稳定性和具有代表性的结果。
实验结果也表明，铝合金材料的蠕变行为是一个可靠的指标，能够提供至关重要的信息。
此外，铝合金材料的脆化机理也会影响到其蠕变特性。
高温环境下的材料蠕变行为分析
高温环境下的材料蠕变行为分析高温环境下的材料蠕变行为是指在高温条件下，材料长期受到恒定应力或变应力作用下产生的时间依赖性塑性变形现象。
蠕变行为在工程设计、材料选择和材料寿命评估等方面具有重要的意义。
本文将分析高温环境下材料蠕变行为的原因及其对材料性能的影响。
首先，高温环境下材料蠕变行为的原因可以归结为材料内部的结构变化和界面扩散。
材料内部的结构变化主要包括晶格的位错运动和晶胞的形变。
在高温下，材料中的晶体结构受到热振动的影响，晶格上的位错会发生滑动、蠕变和爬行等运动，从而引起材料的塑性变形。
此外，高温下晶胞的形变也会造成材料的蠕变。
界面扩散是指材料内部原子或分子的迁移和固态扩散。
在高温条件下，原子或分子的活动性增加，扩散速率加快，导致材料的界面扩散现象增强。
界面扩散的结果是材料的晶粒长大、粒界清晰度降低以及晶体之间的结合强度减弱等，从而影响材料的力学性能。
其次，高温环境下的材料蠕变行为会对材料的性能产生一系列影响。
首先，蠕变会导致材料的变形。
高温环境下，由于长期受到应力作用，材料会发生塑性变形，产生蠕变。
蠕变不仅会改变材料的形状，还会导致材料的尺寸稳定性降低，形成材料的塌陷或组织结构的变形。
其次，蠕变会影响材料的力学性能。
高温蠕变引起的变形会导致材料的应力应变曲线产生漂移，降低材料的强度、韧性和抗疲劳性能。
此外，蠕变还会引起材料内部的显微结构损伤，如晶粒的长大、晶界断裂等，进一步降低材料的力学性能。
再次，蠕变会影响材料的寿命。
高温环境下的长期蠕变会引起材料的老化和疲劳，加速材料的疲劳破坏过程。
蠕变还会引起材料内部的应力分布不均匀，导致应力集中和裂纹的形成，进而降低材料的寿命。
最后，为了应对高温环境下的材料蠕变行为，可以采取以下措施。
首先，选择合适的材料。
在高温环境下，要选择具有良好抗蠕变性能的材料，如耐高温合金、陶瓷材料等。
这些材料具有较高的熔点和热稳定性，能够在高温下保持较好的力学性能。
其次，采用适当的工艺措施。
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4.4蠕变分析4.4.1 蠕变理论4.4.1.1 定义蠕变是率相关材料非线性，即在常荷载作用下，材料连续变形的特性。
相反如果位移固定，反力或应力将随时间而变小，这种特性有时也称为应力松驰，见图4-18a。
图4-18应力松弛和蠕变蠕变的三个阶段如图4-18b所示。
在初始蠕变阶段，应变率随时间而减小，这个阶段一般发生在一个相当短的时期。
在第二期蠕变阶段，有一个常应变率，所以应变以常速率发展，在第三期蠕变阶段，应变率迅速增加直到材料失效。
由于第三期蠕变阶段所经历的时间很短，材料将失效，所以通常情况下，我们感兴趣的是初始蠕变和第二期蠕变。
ANSYS程序中的蠕变行为用来模拟初始蠕变和第二期蠕变。
蠕变系数可以是应力、应变、温度、时间或其它变量的函数。
在高温应力分析中(如核反应堆等)，蠕变分析非常重要。
例如，假设在核反应堆中施加了预荷载，以保证与相邻部件保持接触而不松开。
在高温下过了一段时间后，预荷载将降低(应力松驰)，可能使接触部件松开。
对于一些材料如预应力砼，蠕变也可能十分重要。
最重要的是要记住，蠕变是永久变形。
4.4.1.2 理论介绍蠕变方程：我们通过一个方程来模拟蠕变行为，此方程描述了在实验中观测到的主要特征（特别是在一维的拉伸实验中）。
这个方程以蠕应变率的方式表示出来，其形式如下：上式中，A、B、C、D是从实验中得到的材料常数，常数本身也可能是应力，应变，时间或温度的函数，这种形式的方程被称为状态方程。
上式中，当常数D为负值时，蠕应变率随时间下降，材料处于初始蠕变阶段，当D为0时，蠕应变率为常值，材料处于第二期蠕变阶段。
对于2－D或3－D应力状态，使用VON Mises方程计算蠕应变率方程中所使用的标量等效应力和等效应变。
对蠕变方程积分时，我们使用经过修改的总应变，其表达式为:经过修改的等效总应变为:其等效应力由下式算出：其中：G=剪切模量＝等效蠕应变增量由程序给出的某一种公式进行计算，一般为正值，如果在数据表中，则使用的是衰减的蠕应变率而不是常蠕变率，但这个选项一般不被推荐，因为在初始蠕变所产生的应力为主的情况下，它可能会严重的低估蠕变值。
如果，程序使用修正的等效蠕应变增量来代替蠕应变增量。
其中：e=2.718281828（自然对数的底数）下面是计算积分点的蠕应变率与弹性应变比率的公式：将本次迭代的所有单元的所有积分点的的最大值记为，并且作为“CREEPRATIO”输出。
计算出等效蠕应变增量后，可将它转换成分量的形式，假设Nc是某个特定单元类型的应变分量的个数。
如果则有：如果，则有：上式中，前三个为正应变分量，第四个是剪应变分量。
如果，前四个分量与上式相同，另两个剪应变分量为：接下来，可以按下式来计算弹性应变和总的蠕应变（以X方向的分量为例）：为了从标量来计算分量,,,程序使用相关流动准则：Prandtl-Reuss方程，与塑性应变相同，蠕应变只有偏差分量（剪分量），没有由于蠕变引起的体积应变。
为了考虑应力随时间的变化，使用两种强化准则，时间强化和应变强化。
我们以一简单拉伸试验来说明：刚开始时，杆被加载到应力为，在时间它被卸载到应力为。
(a)时间强化(b)应变强化图4-19 典型的单轴蠕变曲线时间强化假定蠕应变率仅仅依赖于蠕应变过程开始的时间。
当应力从变到时，材料的蠕变率由点A表示（相当于曲线向上移动）。
应变强化假定蠕应变率仅仅依赖于材料中的应变，当应力从变到时，材料的蠕变率由点B表示（相当于曲线左移）。
大多数实验数据与应变强化准则吻合得更好。
4.4.2求解算法ANSYS使用隐式和显式积分二种方法来进行蠕变分析，均可应用于静态和瞬态分析。
隐式蠕变分析方法更强大、更快、更精确，一般推荐使用隐式蠕变分析。
它可以处理温度相关蠕变常数，同时模拟蠕变与等向强化塑性模型。
对于需要很小时间步的情况，显式蠕变分析就非常有用。
蠕变常数不能有温度相关性，而与其他塑性材料模型的耦合只能应用迭加法。
注意--蠕变分析中的“隐式”和“显式”，与“显式动力分析”或“显式单元”没有任何关系。
隐式蠕变分析方法支持下列单元：PLANE42,SOLID45,PLANE82,SOLID92, SOLID95,LINK180，SHELL181，PLANE182，PLANE183，SOLID185，SOLID186，SOLID187，BEAM188 和BEAM189。
显式蠕变分析方法支持下列单元：LINK1,PLANE2,LINK8,PIPE20,BEAM23, BEAM24,PLANE42，SHELL43，SOLID45，SHELL51，PIPE60，SOLID62，SOLID65，PLANE82，SOLID92 和SOLID95。
蠕变应变率可以是应力、应变、温度、电子流水平的函数。
蠕变应变率方程已按初始蠕变、第二期蠕变和辐射引起的蠕变在ANSYS中建立。
参见《ANSYS Elements Reference》中关于这些蠕变方程的讨论和输入方法。
有一些方程需要特殊的单位。
特别是，对于显式蠕变选项，蠕变方程中的温度应当基于绝对温度。
4.4.2.1 隐式蠕变方法隐式蠕变方法的基本步骤包括应用TB命令(Lab=CREEP)，通过TBOPT值选择蠕变方程。
TBOPT 的输入值对应于特定的蠕变方程, ANSYS程序所提供的隐式蠕变方程如下:·TBOPT=1所对应的蠕变方程(初始蠕变方程):·TBOPT=2所对应的蠕变方程(初始蠕变方程):·TBOPT=3所对应的蠕变方程(初始蠕变方程):,·TBOPT=4所对应的蠕变方程(初始蠕变方程):·TBOPT=5所对应的蠕变方程(初始蠕变方程):,,·TBOPT=6所对应的蠕变方程(初始蠕变方程):·TBOPT=7所对应的蠕变方程(初始蠕变方程):·TBOPT=8所对应的蠕变方程(初始蠕变方程):·TBOPT=9所对应的蠕变方程(二期蠕变方程):·TBOPT=10所对应的蠕变方程(二期蠕变方程):·TBOPT=11所对应的蠕变方程(初始蠕变+二期蠕变方程):·TBOPT=12所对应的蠕变方程(初始蠕变+二期蠕变方程):·TBOPT=100所对应的蠕变方程:用户自定义的蠕变方程在以上方程中:=等效蠕应变=等效蠕应变对时间的变化率=等效应力T=绝对温度, 程序内部温度偏移量(TOFFST)被加到所有的温度上。
=通过TBDADA命令所输入的材料常数t=子步的结束时间。
下例说明隐式蠕变分析方法。
TBOPT=2表示将应用初始蠕变方程于模型2。
温度相关性通过TBTEMP命令来指定，与此方程有关的4个常数作为TBDATA命令的参数。
TB,CREEP,1,1,4,2TBTEMP,100TBDATA,1,C1,C2,C3,C4用户也可以应用ANSYS的可编程特性，并设置TBOPT=100 来输入其他蠕变表达式。
可以用TB命令(Lab=STATE)来定义状态变量数。
下例是如何定义5个状态变量的例子：TB,STATE,1,,5用户可以同时模拟蠕变[TB,CREEP]和各向同性强化、双线性随动强化和HILL各向异性塑性来考察更复杂的材料行为。
参阅《ANSYS Element Reference》中的《Material Model Combination》部分来了解可用的联合使用。
另外参阅本书§4.6《Material Model Combination》中材料联合使用的输入命令。
为了执行隐式蠕变分析，用户必须应用求解RATE命令(Option=ON或1)。
下面的例子说明一个时间强化蠕变分析，见图4-20。
图4-20时间强化蠕变分析用户在第1荷载步施加机械荷载，并把RATE命令设为OFF，这样绕过(忽略)蠕变应变效应。
由于在这一荷值步的时间间隔将影响其后的总时间，因此这一荷载步的时间间隔要充分小。
例如，用户可指定时间值为1E-8秒。
第2荷载步是蠕变分析。
这时应把RATE命令设为ON。
这里机械荷载保持为常数，而材料随时间增量而发生蠕变。
/SOLU!First load step, apply mechanical loadingRATE,OFF!Creep analysis turned offTIME,1.0E-8!Time period set to a very small value...SOLV!Solve this load step!Second load step, no further mechanical loadRATE,ON!Creep analysis turned onTIME,100!Time period set to desired value...SOLV!Solve this load stepRATE命令仅对采用von Mises 和Hill势的隐式蠕变有效。
当采用von Mises势模拟隐式蠕变时，可以对如下单元运用RATE命令：LINK180, SHELL181, PLANE182, PLANE183, SOLID185, SOLID186, SOLID187, BEAM88, BEAM189。
当模拟各向异性蠕变时（TB, CREEP 和TB, HILL），可以对如下单元运用RATE命令：PLANE42, SOLID45, PLANE82, SOLID92, SOLID95, LINK180, SHELL181, PLANE182, PLANE183, SOLID185, SOLID186, SOLID187, BEAM88, BEAM189。
对于大多数材料，在早期阶段，蠕变应变率显著改变。
因为这一原因，通常建议应用很小的初始时间步增量，然后应用求解命令DELTIM或NSUBST指定较大的最大增量时间步。
对于隐式蠕变，用户可能需要在结果中仔细检验时间增量的影响，因为ANSYS缺省并不提供任何蠕变率的控制。
用户可以应用CRPLIM或CUTCONTROL,CRPLIMIT 命令中的蠕变率控制选项来总是强迫采用一个蠕变极限比率。
蠕变极限比率的推荐值是1～10。
该比率可以随材料而变化，以便用户可以根据自己的经验来决定一个最佳值，从而获得需要的运行和精度。
对于大型分析，建议首先在一个小模型中对时间增量收敛分析进行测试。
4.4.2.2显式蠕变方法显式蠕变方法求解蠕应变使用了欧拉朝前法，以时间步开始时的应力、应变为基础计算出蠕应变率，在每个时间步长内，蠕应变率被假定是常数，因此有：使用这种方法所对应的蠕应变曲线如下：图4-21显式蠕变对应的蠕应变曲线为了减小误差，需要小的时间步长，特别是在蠕应变率变化很大的区域。