在 ABAQUS 中对应力的部分理解
1、三维空间中任一点应力有 6 个分量
y
分别对应 S11,S22,S33,S12,S13,S23。
,
,
yz
,,x
xy
xz
z
,
,在 ABAQUS 中
2、一般情况下,通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。但有一些特
殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。称这些无剪应力作用
的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截面的法线叫主轴,主截面为互相正
交。主应力分别以
,
3
,
2
1
表示,按代数值排列(有正负号)为
3
2
1
。
其 中
,
3
,
2
1
在 ABAQUS 中 分 别 对 应 Max. Principal 、Mid. Principal 、Min.
Principal,这三个量在任何坐标系统下都是不变量。
可利用最大主应力判断一些情况:比如混凝土的开裂,若最大主应力(拉应
力)大于混凝土的抗拉强度,则认为混凝土开裂,同时通过显示最大主应力的法
线方向,可以大致表示出裂缝的开裂方向等。
利用最小主应力,可以查看实体中残余压应力的大小等。
3、弹塑性材料的屈服准则
3.1、Mises 屈服准则
(
(
)
3
2
)
2
2
2
1
(
1
3
2
)
2
2
S
其中 s 为材料的初始屈服应力。
在三维空间中屈服面为椭圆柱面;在二维空间中屈服面为椭圆。
Mises 等效应力的定义为:(牵扯到张量知识)
其中 S 为偏应力张量,其表达式为
其中 为应力,
I 为单位矩阵,p 为等效压应力(定义如下):
, 也就是我们常见的
p
1
3
(
z
y
x
)
。
还可以具体表达为:
其中
性变形形状的变化)。
,
, 为偏应力张量(反应塑
q 在 ABAQUS 中对应 Mises,它有 6 个分量(随坐标定义的不同而变化)S11,
S22,S33,S12,S13,S23
3.2、Trasca 屈服准则
主应力间的最大差值=2k
若明确了
3
2
1
,则有
1
2
(
1
3
)
k
,若不明确就需要分别两两求差值,
看哪个最大。
ABAQUS 中的 Trasca 等效应力就是“主应力间的最大差值”
3.3 ABAQUS 中的 Pressure----等效压应力
即为上面提到的 p:
, 也就是我们常见的
p
1
3
(
z
y
x
)
。
3.4 ABAQUS 中的 Third Invariant---第 3 应力不变量,定义如下:
其中 S 参见 3.1 中的解释。
我们常见的表达式为
r
xy
xz
yz
z
xy
yz
y
x
xz
在 ABAQUS 中对应变的部分理解
1、E—总应变;Eij—应变分量
2、EP---主应变;EPn----分为 Minimum, intermediate, and maximum principal strains (EP1
EP2
EP3)
3、NE----名义应变;NEP---主名义应变;
4、LE----真应变(或对数应变);LEij---真应变分量;LEP---主真应变;
5、EE—弹性应变;
6、IE---非弹性应变分量;
7、PE---塑性应变分量;
8、PEEQ---等效塑性应变---在塑性分析中若该值〉0,表示材料已经屈服;
描 述 整 个 变 形 过 程 中 塑 性 应 变 的 累 积 结 果 ; 若 单 调 加 载 则
PEEQ=PEMAG ;
9、PEMAG----塑性应变量(幅值 Manitude)---描述变形过程中某一时刻的塑性
应变,与加载历史无关;
10、THE---热应变分量;
有待于进一步的总结。