在ABAQUS/CAE的Property功能模塊中可以定義材料、截面屬性(section)、梁截面形狀(profle)、彈簧和阻尼器等。本章將介紹Property功能模塊中一些常見(jiàn)問(wèn)題的解決方法,包括超彈性材料、截面屬性、梁截面形狀和梁橫截面方位(beam orientation)等。

如何在ABAQUS/CAE中定義橡膠的超彈性(hyperelasticity)材料據(jù)?

橡膠材料是彈性的(卸載后沒(méi)有殘余應(yīng)變)，但應(yīng)力-應(yīng)變曲線不是線性的，即所謂的“超彈性”。ABAQUS 6.7幫助文檔《Getting Started with ABAQUS:Interactive Edition》第10.6節(jié)“Hyperelasticity”介紹了超彈性的基本知識(shí)，第10.7節(jié)“Example:axisymmetricmount”給出了一個(gè)橡膠材料模型的實(shí)例。

在ABAQUS/CAE中定義超彈性材料數(shù)據(jù)的一個(gè)簡(jiǎn)便方法是:在Property功能模塊中提供超彈性材料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，ABAQUS會(huì)采用最小二乘法自動(dòng)計(jì)算各個(gè)常數(shù)(如圖4-1所示)。ABAOUS/CAE允許輸人下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

1）單軸拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)(uniaxial tension/compression test data)。

圖4-1 超彈性材料數(shù)據(jù)的輸人

2）等雙軸拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)(biaxial tension/compression test data)。

3）平面拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)(檢驗(yàn)純剪行為)(planartension/compression test data)。

4）體積拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn):(volumetric tension/compression test data)。

提示：與定義塑性材料數(shù)據(jù)不同，定又超彈性材料數(shù)據(jù)時(shí)必須輸人名義應(yīng)力（nominalsrtress)和名義應(yīng)業(yè)(nominal strain)。

關(guān)于ABAQUS中的超彈性材料，還應(yīng)注意以下問(wèn)題：

1）材料行為是彈性的、各向同性的。

2）分析過(guò)程中必須考慮幾何非線性效應(yīng)(設(shè)置Nlgeom為ON)。

3）對(duì)于ABAQUS/Standard 分析，默認(rèn)情況下假定超彈性材料是不可壓縮的(泊松比v=0.5);對(duì)于ABAQUS/Explicit分析，默認(rèn)情況下，假定超彈性材料是接近不可壓縮的(泊松比v>0.475)。

4）ABAQUS采用應(yīng)變勢(shì)能(strainenergypotential)來(lái)描述超彈性材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，而不是采用彈性模量E或泊松比v。5)對(duì)于根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的超彈性材料模型，當(dāng)應(yīng)變值達(dá)到一定程度(變形較大時(shí)，計(jì)算過(guò)程可能不穩(wěn)定。ABAQUS通過(guò)穩(wěn)定性檢查來(lái)確定可能出現(xiàn)不穩(wěn)定的應(yīng)變值大小，并在 DAT 文件中給出相應(yīng)的警告信息。

（內(nèi)容、圖片來(lái)源：《ABAQUS有限元分析常見(jiàn)問(wèn)題解答》，侵刪）

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