硬化模型
當材料達到彈性階段之后,應力應變關系是非線性的。
Abaqus在非線性階段看做不同硬化模型,分別提供了Isotropic(各項同性)、Kinematic(隨動強化)、Johnson-Cook(與應變率,溫度相關)、Combined
有些材料具有包辛格效應,即強化性質隨著塑性變形的增加,屈服極限在一個方向上的提高而在相反方向降低,如果涉及到材料在塑性階段的反復加卸載,就要使用kinematic hardening。
isotropic hardening的yield surface在空間上各個方向的擴大程度都是相同的,而kinematic hardening 的yield surface在空間上只發生移動而大小不變。
包辛格效應:
在材料塑性加工過程中正向加載引起的塑性應變導致材料在隨后的反向加載過程中出現塑性應變軟化(屈服極限減少)的現象。這一現象是包辛格于1886年在金屬材料的力學性能實驗中發現的。當金屬材料先拉伸至塑性變形階段后卸載至零,再反向加載,即進行壓縮變形時,材料的受壓屈服極限比材料未經拉伸至塑性變形而直接進行壓縮的屈服極限明顯要小。若先進行壓縮使材料發生塑性變形,卸載至零后再拉伸時,材料的屈服極限同樣會減少。簡單概括為:一個方向的強化會導致另一個方向的弱化。

兩種應變硬化模型的特點:
隨動硬化模型(Kinematic hardening)假設彈性范圍(初始屈服應力的兩倍)保持不變。彈性范圍的中心沿著虛線穿過原點,平行于應變硬化線。因此,線段b–e和f–g長度都相等,并且是o–a長度的兩倍。這種特性符合包辛格效應。在各向同性硬化模型(Isotropic hardening)中,假定材料因拉伸后屈服應力增加,而壓縮時的屈服應力同樣增加,即反向加載的屈服應力大小等于先前屈服應力的大小。也就是說,b點和e點的應力大小相同。因此,在該模型中,彈性范圍增大。這種特性不符合包辛格效應。

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