如何根據(jù)材料試驗數(shù)據(jù)來計算工程應力、工程應變、真實應力和真實應變？

解 答

通過材料拉伸或壓縮試驗得到的一般是名義應力和名義應變，而在ABAQUS中定義塑性材料參數(shù)時需要輸入真實應力和塑性應變?！秾嵗斀狻返?.1.1節(jié)“彈塑性分析中的主要問題”給出了根據(jù)材料試驗數(shù)據(jù)計算工程應力、工程應變、真實應力和真實應變的完整方法，下面再列舉其中用到的各個公式：

名義應變(又稱工程應變或相對應變)：

式中△l——試件的長度變化量(在拉試驗中為正值，在壓縮試驗中為負值)；

L₀——試件的初始長度；

l——試件的當前長度；

F——載荷；

A_o——試件的初始截面面積；

A——試件變形后的截面面積。

圖17-4是軸承鋼拉伸試驗得到的應力-應變關系曲線，從中可以看出名義應力、名義應變與真實應力、真實應變的區(qū)別。在彈性階段，應變很小，名義應力-名義應變曲線與真實應力-真實應變曲線兒乎是重合的；超過屈服點之后、隨著試件被拉長，試件截面面積大大減小，真實應力會大于名義應力，而真實應變會略小于名義應變。

《實例詳解》第6.1.1節(jié)“彈塑性變形行為”中的式(6-4)給出了計算塑性應變e_p1的方法：

圖17-4 軸承鋼拉伸試驗得到的應力-應變關系曲線

根據(jù)《實例詳解》第6.1.1節(jié)中介紹的計算方法，對于壓縮實驗，真實應變e.為負值，而彈性應變e總為正值，于是塑性應變也為負值。在ABAQUS 中定義塑性材料參數(shù)時需要為塑性應變輸入負值嗎?

解答

無論在材料測試時做的是拉伸實驗還是壓縮試驗，在ABAQUS中定義塑性材料參數(shù)時所給出的真實應力和塑性應變應該都是正值。式(17-7)僅適于拉伸試驗，如果將其中各項都取絕對值，就對于拉伸和壓縮試驗都適用，完整的表達式為

（內容、圖片來源：《ABAQUS有限元分析常見問題解答》，侵刪）

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