粘彈性與蠕變理解
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先想要澄清一下粘彈性的概念，很多人認為粘彈性就是蠕變或者松弛，這不完全對。描述粘彈性更為準確的方式應該叫做率依賴，就是本構方程中當時刻應力不僅與當時刻的應變有關，還與當時刻應變速率有關（如果還與以往的歷史相關的話，就叫做粘彈塑性了）。而蠕變與松弛只是當應力或者應變維持在定值的時候，產生的應變增加與應力減小的現象。
分清這個概念很重要，因為在 abaqus 中定義這些行為的方式是截然不同的，具體來說明一下粘彈性與蠕變（松弛）吧。
1 粘彈性
狹義上來講粘彈性是材料在加載過程中應力變化與應變，應變率之間關系的描述，也可以稱為率依賴問題。如果你想要實現沖擊載荷作用下粘彈性材料的反應，這個問題屬于率依賴問題，你可以使用兩種方法定義材料的力學響應，這就是微分型與積分性本構，雖然微分型本構比較直觀明了，平衡方程也好獲得，但是一般常用的還是基于遺傳積分的積分性本構，畢竟微分型本構在基于時間或者頻率離散的有限元方法中難于準確實現。一般的粘彈性本構模型就那幾個，比如 maxwell ， kelvin ，剩下的就是它們的串聯與并聯，如果你有個新模型是 n 個 maxwell 串聯的，你可以通過遺傳積分公式輕易獲得松弛模量與蠕變模量。
然而這里又會引出一個新的問題，學過粘彈性力學的人都知道，只要涉及到粘彈性問題勢必逃不過一個數學工具—— laplace 變換 , 在這里不想多講 laplace 變換的內容，大家對于這個數學工具應該都很清楚（如果是初學的話推薦兩本書與粘彈性， laplace 變化有關的教材，一個是周光泉的粘彈性理論，還有一本南京工學院，即東南大學出版的《積分變化這本書》），只談談它的物理意義吧，其實 laplace 變換的最核心思想在于時域與頻域的轉化，一個在時域內控制方程為偏微分方程的轉化到頻域內就是常微分方程了，對于粘彈性的松弛模量與蠕變模量也是這個道理，它存在著時域表示方法與頻域表示方法。它們在 abaqus 中的關鍵字為：
*VISCOELASTIC, TIME= define1 *VISCOELASTIC, FREQUENCY= define2 其中 define1 ， define2 分別為數據定義方式，詳細的可參考 Abaqus Analysis User's Manual 18.7 Viscoelasticity 。
2. 蠕變與松弛
蠕變與松弛行為是很多材料所共有的力學行為，比如瀝青，纖維材料等，蠕變是在應力保持一定的狀態下，應變發生變化；松弛剛好相反，應變保持一定的狀態下，應力發生變化。很多初學者往往認為蠕變和松弛就是粘彈性，這個觀點存在錯誤。粘彈性更多的是與加載過程中的材料反應具有聯系，而蠕變與松弛往往是材料在加載完成能夠以后的力學反應。舉例來說明一下。
混凝土材料應該算作明顯的非粘彈性材料，但是當載荷加載完畢的時候，混凝土機構本身在實用的過程中還是會發生蠕變（一般成為徐變），但是我們在混凝土結構的計算過程中都是使用線彈性模型模擬混凝土在彈性的行為，而不是粘彈性模型，這就是說狹義的粘彈性與蠕變沒有太多的相關性。再舉個例子，金屬材料是典型的線彈性體，一般不會使用蠕變來分析的（當然疲勞問題，蠕變損傷還是會用到的，但在這里已經超出了討論的范圍）可是在沖壓成型的過程中，往往加載速率不同，材料的反應也不盡相同。
所以我們可以將粘彈性行為與率依賴行為相聯系，可以用它來計算高速沖擊時的金屬反應，對于粘彈性行為更為明顯的瀝青等有機材料，當加載速率對于動態模量影響較大的時候，也要進行考慮。
至于蠕變和應力松弛，一般是用來計算穩定結構（結構加載完畢以后），在使用時間內應變或者應力的增加或減小。
由于開始接觸道路工程專業，所以對于粘彈性與蠕變（松弛）這一對“雙生子”的關系越來越感興趣了，比如路面的車轍行為就算是兩種行為的典型耦合方式，由于路面結構是以瀝青混合料為建筑材料的，所以瀝青的力學行為成為了道路研究重點，可是路面又是一種特殊結構，具有載荷循環作用，速率高，作用時間短等特點。這樣一來這個路面工程成為復雜材料與特殊機構交織的一個難點課題。還舉車轍行為為例吧。車轍既無法使用簡單的粘彈性模型預測機構的壽命，因為粘彈性只與加載過程有關，后期行為無法使用粘彈性行為（率依賴）來預測，而蠕變模型既無法模擬高速車輪載荷作用下的路面力學反應，也無法準確的預測短時間的車輪載荷加載 - 卸載作用后的蠕變量。所以需要更多的耦合方式被采用來計算路面結構性能。當然這些都是道路方面研究的熱點與難點。
最近對于這個問題比較愛好，隨便的做了一個例子。
首先使用了線彈性模型預測瀝青材料的彈性反應模式用 D — P 模型計算屬性，使用 D — P creep 預測蠕變產生量。
計算中考慮了回彈模量（瀝青材料）可能隨著蠕變量的增加而增加的實際情況 USDFLD 來實現兩者之間的間接耦合，參數選的有點隨意性，做不了什么依據。還用了個 UVARM 做了個后處理（雖然沒有壽命用）
附件是 inp （由于使用 6.9 做的害怕大家讀不了）， cae ， for 文件
分清這個概念很重要，因為在 abaqus 中定義這些行為的方式是截然不同的，具體來說明一下粘彈性與蠕變（松弛）吧。
1 粘彈性
狹義上來講粘彈性是材料在加載過程中應力變化與應變，應變率之間關系的描述，也可以稱為率依賴問題。如果你想要實現沖擊載荷作用下粘彈性材料的反應，這個問題屬于率依賴問題，你可以使用兩種方法定義材料的力學響應，這就是微分型與積分性本構，雖然微分型本構比較直觀明了，平衡方程也好獲得，但是一般常用的還是基于遺傳積分的積分性本構，畢竟微分型本構在基于時間或者頻率離散的有限元方法中難于準確實現。一般的粘彈性本構模型就那幾個，比如 maxwell ， kelvin ，剩下的就是它們的串聯與并聯，如果你有個新模型是 n 個 maxwell 串聯的，你可以通過遺傳積分公式輕易獲得松弛模量與蠕變模量。
然而這里又會引出一個新的問題，學過粘彈性力學的人都知道，只要涉及到粘彈性問題勢必逃不過一個數學工具—— laplace 變換 , 在這里不想多講 laplace 變換的內容，大家對于這個數學工具應該都很清楚（如果是初學的話推薦兩本書與粘彈性， laplace 變化有關的教材，一個是周光泉的粘彈性理論，還有一本南京工學院，即東南大學出版的《積分變化這本書》），只談談它的物理意義吧，其實 laplace 變換的最核心思想在于時域與頻域的轉化，一個在時域內控制方程為偏微分方程的轉化到頻域內就是常微分方程了，對于粘彈性的松弛模量與蠕變模量也是這個道理，它存在著時域表示方法與頻域表示方法。它們在 abaqus 中的關鍵字為：
*VISCOELASTIC, TIME= define1 *VISCOELASTIC, FREQUENCY= define2 其中 define1 ， define2 分別為數據定義方式，詳細的可參考 Abaqus Analysis User's Manual 18.7 Viscoelasticity 。
2. 蠕變與松弛
蠕變與松弛行為是很多材料所共有的力學行為，比如瀝青，纖維材料等，蠕變是在應力保持一定的狀態下，應變發生變化；松弛剛好相反，應變保持一定的狀態下，應力發生變化。很多初學者往往認為蠕變和松弛就是粘彈性，這個觀點存在錯誤。粘彈性更多的是與加載過程中的材料反應具有聯系，而蠕變與松弛往往是材料在加載完成能夠以后的力學反應。舉例來說明一下。
混凝土材料應該算作明顯的非粘彈性材料，但是當載荷加載完畢的時候，混凝土機構本身在實用的過程中還是會發生蠕變（一般成為徐變），但是我們在混凝土結構的計算過程中都是使用線彈性模型模擬混凝土在彈性的行為，而不是粘彈性模型，這就是說狹義的粘彈性與蠕變沒有太多的相關性。再舉個例子，金屬材料是典型的線彈性體，一般不會使用蠕變來分析的（當然疲勞問題，蠕變損傷還是會用到的，但在這里已經超出了討論的范圍）可是在沖壓成型的過程中，往往加載速率不同，材料的反應也不盡相同。
所以我們可以將粘彈性行為與率依賴行為相聯系，可以用它來計算高速沖擊時的金屬反應，對于粘彈性行為更為明顯的瀝青等有機材料，當加載速率對于動態模量影響較大的時候，也要進行考慮。
至于蠕變和應力松弛，一般是用來計算穩定結構（結構加載完畢以后），在使用時間內應變或者應力的增加或減小。
由于開始接觸道路工程專業，所以對于粘彈性與蠕變（松弛）這一對“雙生子”的關系越來越感興趣了，比如路面的車轍行為就算是兩種行為的典型耦合方式，由于路面結構是以瀝青混合料為建筑材料的，所以瀝青的力學行為成為了道路研究重點，可是路面又是一種特殊結構，具有載荷循環作用，速率高，作用時間短等特點。這樣一來這個路面工程成為復雜材料與特殊機構交織的一個難點課題。還舉車轍行為為例吧。車轍既無法使用簡單的粘彈性模型預測機構的壽命，因為粘彈性只與加載過程有關，后期行為無法使用粘彈性行為（率依賴）來預測，而蠕變模型既無法模擬高速車輪載荷作用下的路面力學反應，也無法準確的預測短時間的車輪載荷加載 - 卸載作用后的蠕變量。所以需要更多的耦合方式被采用來計算路面結構性能。當然這些都是道路方面研究的熱點與難點。
最近對于這個問題比較愛好，隨便的做了一個例子。
首先使用了線彈性模型預測瀝青材料的彈性反應模式用 D — P 模型計算屬性，使用 D — P creep 預測蠕變產生量。
計算中考慮了回彈模量（瀝青材料）可能隨著蠕變量的增加而增加的實際情況 USDFLD 來實現兩者之間的間接耦合，參數選的有點隨意性，做不了什么依據。還用了個 UVARM 做了個后處理（雖然沒有壽命用）
附件是 inp （由于使用 6.9 做的害怕大家讀不了）， cae ， for 文件
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