鋼管混凝土abaqus建模過程(參考版)
2025-04-12 12:14本頁面
【正文】 專業(yè)整理分享 。為了獲得正確的屈服應力，E點的等效塑性應變應該作為初始條件輸入。，它可以解釋這個概念。故輸出變量等效塑性應變PEEQ包含初始等效應變值以及在分析過程中由于塑性應變產(chǎn)生的額外的塑性應變。并且，第一個數(shù)據(jù)必須對應于塑性開始的那一點（即塑性應變的第一個值必須為0）。1%的應變是材料硬化至300MPa，之后便是理想塑性。定義材料模型需要代表材料硬化行為的應力應變數(shù)據(jù)。如果你有一組單軸的應力應變試驗數(shù)據(jù)，并且材料是各向同性的，一個簡單的轉換關系式如下：其中E為楊氏模量。二、應力和應變計算大多數(shù)延性材料在屈服的時候其應力水平地數(shù)量級都會小于其彈性模量，這意味著相關的應力和應變應該為柯西應力和自然應變。這種情況很有可能發(fā)生在速率相關塑性模型中。因此， 和 的近似計算產(chǎn)生的偏差對于自身來說是微不足道的，但是對于 來說則相對很大。彈性應變能增量可以通過計算得出，其中代表總的應變能的增量， 代表塑性能耗散。因此，彈性應變也會小于1%，并且材料的彈性行為可以被模擬的非常精確假設為線性的。ABAQUS使用的彈性模型應用了該限制。在ABAQUS/explicit 中，mises和johnsoncook塑性模型也可以通過偏相關行為的狀態(tài)方程來定義。一、彈性反應ABAQUS塑性模型也需要一個彈性定義來處理可恢復的變形。ABAQUS/standard也有形變塑性模型，即應力是通過全部應變來定義的。流動法則，用來定義非彈性變形當材料的力學反應不再是純粹彈性的情況。ABAQUS中大部分的塑性模型都是應用增量理論，即把應變率分解為彈性部分和塑性部分。比如，在巨大的純靜水壓力下，金屬幾乎沒有非彈性變形，但是非常小的靜水壓力值有可能導致非常大的不可恢復的體積變形在土壤試件中。該理論被廣泛地應用于金屬中，但是他們也被應用到巖土、混凝土、巖石、冰、可壓碎的泡沫等等。當荷載撤掉后有一些變形還是存在的，比如說當一個回形針過度彎曲或者金屬在加工過程中受到輥閘和鍛造。彈性行為意味著變形是完全可以恢復的：即當荷載撤掉厚，試件變?yōu)樵嫉男螤?。對于一般的殼分析，不僅僅是默認的在厚度方向有五個集成點的殼單元可以使用；有九個厚度集成點的殼單元通常用于抗連續(xù)倒塌的混凝土結構中。大部分的梁單元可以使用；但是有扭轉產(chǎn)生的剪應力并且不包括環(huán)向應力的梁單元是不能使用的。該方向可以從ABAQUS/CAE的可視化模塊看出來。通過lubliner et. al.(1989),我們可以假設在等效拉伸塑性應變大于零的地方會有裂縫發(fā)生，并且最大的主塑性應變?yōu)檎怠５菫榱说玫交炷两Y構中的裂縫模式的圖形可視化，可以引進有效裂縫方向的概念。在高應變速率下，這將會在單元上產(chǎn)生巨大的人工阻尼力并使結構嚴重破壞。十、材料阻尼混凝土損傷塑性模型可以與材料阻尼一同使用。如果粘性系數(shù)的值不為零，那么輸出的塑性應變和剛度退化結果指的就是粘塑性的值，和。基本思想就是說粘塑性系統(tǒng)的解在時趨于非粘性的解，其中t代表時間。類似的，粘塑性系統(tǒng)的粘性剛度退化變量由下式定義：其中，d是由非粘性的骨架模型計算出來的剛度退化變量。我們使用duvautlions正則化的一般化，根據(jù)粘塑性應變速率張量，其中，是粘性系數(shù)，代表粘塑性系統(tǒng)的弛豫時間。為了克服這一缺點，我們使用本構方程的粘塑性正則化，在時間增量足夠小的時候，這將會使得軟化材料的切線剛度變?yōu)檎?。如果有需要的話，你可以關閉非對稱求解方案按鈕。因此，為了在ABAQUS/standard中獲得一個可以接受的收斂速度，需要使用非對稱的矩陣存儲和求解方案。根據(jù)有效應力，屈服函數(shù)有如下形式：其中： 有效主應力的最大值 雙軸抗壓等效屈服應力與單軸抗壓屈服應力的比值，； 在給定的壓力不變量下，拉子午線上的第二應力不變量與壓子午線上的第二應力不變量的比值，必須滿足的條件。3. 屈服函數(shù)該模型利用了Lubliner .(1989)的屈服函數(shù)，并且經(jīng)過lee and fenves的修正，用來描述在拉力和壓力作用下強度的發(fā)展。離心率的增加會使得流動勢更加彎曲，這意味著膨脹角的增長速度遠遠大于圍壓的下降速度。更多討論請參見“Models for granular or polymer behavior,” Section of the Abaqus Theory Guide。該模型使用的流動勢函數(shù)為druckerprager雙曲線函數(shù)：其中： 高圍壓力作用下pq平面測量到的膨脹角 單軸的失效拉應力，從用戶給定的拉伸硬化數(shù)據(jù)中 取得 一個參數(shù)，代表離心率，用來定義函數(shù)接近其漸近線的速率（當偏心率趨于0的時候，塑性流動趨于直線）塑性流動是連續(xù)且光滑的，這樣才能確保流動方向是唯一確定的。 混凝土塑性你可以通過定義流動勢、屈服面和粘度參數(shù)來定義混凝土塑性損傷模型。隨著應變速率的增長， 應力應變曲線的非線性程度會下降并且峰值應力會提高。 速率相關性準脆性材料的速率相關行為主要與高應變速率對微裂縫發(fā)展所產(chǎn)生的延遲效應。另一方面，當微裂縫形成后，受拉剛度并不會因為荷載從壓力變?yōu)槔Χ謴?。ABAQUS允許用戶直接定義剛度恢復因子和。2. 受壓損傷你可以定義單軸受壓損傷變量作為非彈性應變的表格函數(shù)。這意味著剛度有99%的折減。在每一個分析步里面，損傷變量的值都是取上一增量和當前增量的損傷變量的較大值。如果不考慮損傷，那么模型表現(xiàn)為塑性模型；因此且。如果沒有受壓損傷，那么。卸載數(shù)據(jù)通過受壓損傷曲線來給出。硬化數(shù)據(jù)是通過非彈性應變給出的，而不是塑性應變。受壓應力應變必須是正值。詳情請參見“Defining the characteristic element length at a material point in Abaqus/Explicit” in
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