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應力/應變曲線的輸入

根據設定,非線性的分析可能需要輸入應力/應變曲線。 在這種情況下,應使用應力與應變的正確定義來輸入曲線。

以下表格根據分析選項的應力與應變類型和所使用的材料模型類型,摘述要用來作為應力/應變的輸入曲線。

分析選項
材料模型 小應變、小位移 小應變、大位移 大應變、大位移
非線性彈力 實際的應力、工程設計應變 實際的應力、工程設計應變 不適用
彈塑性 - 塑膠 von Mises 可塑性、Tresca 可塑性、Drucker Prager 實際的應力、工程設計應變 實際的應力、工程設計應變 實際的應力、對數應變
超彈性: 工程設計應力、Ogden Blatz Ko 工程設計應力、伸展比例 工程設計應力、伸展比例 工程設計應力、伸展比例
超彈力 實際的應力、對數應變 實際的應力、對數應變 實際的應力、對數應變
黏彈性 實際的應力、工程設計應變 實際的應力、工程設計應變 不適用

在分析完成之後,應力輸出是 Cauchy 應力,這是變形幾何的實際應力。

應變的輸出取決於材料模型及小或大應變公式的選擇。

適用於非線性彈性模型: von Mises 可塑性、Tresca 可塑性、Drucker Prager 、超彈力,以及黏彈性;小應變選項會產生工程設計應變,大應變選項則產生對數應變。

實際的應力與應變

如果張力中的條棒的變形變成重大,其橫截面區域將會變更。 傳統應力與應變的工程設計定義已不再正確,換句話說,目前已引進實際的應力和實際的應變。 這些數量的替代名稱是 Cauchy 應力、對數應變以及自然應變。

實際的應力是 ,其中 a 是最終的變形橫截面區域。

實際的應變是 ,其中 l 是最終的長度,而 L 是條棒的初始未變形長度。

工程設計應力與應變

工程設計應力 (或名義應力) ,其中 A 是初始未變形剖面區域。

工程設計應變 (或名義應變) 是 ,其中 Δl 是最終條棒的變形。

  • 工程應變是一種小應變量測,一旦您模型中的應變不再是「小」(約大於 5%) 即為無效。 對數應變,這是一種非線性的應變量測,取決於模型最終的長度,用於大型應變的模擬。
  • 若為黏彈性材料模型,應力與應變的定義已取代為相對於時間的鬆弛函數。
  • 應力/應變曲線之最後一個資料點之後的外推: 若為可塑性或非線性彈性材料定義,最後幾個資料點線性會以線性外推來計算已定義應力/應變曲線外的資料點配對組。
  • 定義應力-應變曲線時,曲線上的第一個點應為材料的降伏點。 材料屬性如彈性模數、降伏強度等,會於應力-應變曲線成立時從中取得,而非擷取自材料對話方塊中的材料屬性。 只有 Poisson 比 (NUXY) 會從該屬性表中擷取。


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