abaqus的應力應變的案例
ABAQUS學習筆記—對應力應變的部分理解
之前關于后處理的一些文章，由于一些原因全部刪除，故今天開始重新開始分享一些關于ABAQUS的一些知識，希望能夠對大家有所幫助，也希望大家能夠繼續支持筆者。
那么今天，我們再對‘’ABAQUS中應力應變的部分理解的‘’內容進行講解。
在ABAQUS中，一般是把X軸當成1軸，Y軸當成2軸，Z軸當成3軸，那么：
S11就是X軸向的應力，正值為拉應力，負值為壓應力；
S22就是Y軸向的應力，正值為拉應力，負值為壓應力；
S33就是Z軸向的應力，正值為拉應力，負值為壓應力；
S12就是在YZ平面上，沿Y向的剪力；
S13就是在YZ平面上，沿Z向的剪力；
S23就是在XZ平面上，沿Z向的剪力；
由于剪力的對稱性:S11=S21,S13=S31,S23=S32；
由以上可知，S11，S22，S33為主應力；S12，S13，S23為切應力；
主應力分別以σ1，σ2，σ3表示，按數值排序為：σ1≥σ2≥σ3。在ABAQUS中分別對應為：Max.principal；Mid.principal；min.principal。這三個量在任何坐標下都是不變量。
我們可利于最大應力判斷一些情況：比如最大主應力（拉應力）大于混凝土的抗拉強度，則認為混凝土開裂；通過顯示最大主應力的法線方向，則可大致表示出裂縫的發展影響。
應變中一些符號的含義
E——總應變
EP——主應變
EE——彈性形變
PE——塑性應變分量
Eij——應變分量
Ie——非彈性應變分量
PEEQ——等效塑性應變。若該值大于0，則認為已經屈服
注：在ABAQUS后處理中，盡量不要看Mises，其表示平均應力，更適合金屬材料；對于鋼筋混凝土結構，我們要看其單軸拉伸方向上的應力和對應的應變。
展開 工程應力應變和真實應力應變 附常用材料應力應變數據下載
通常處理方法是：實驗采集的數據轉換成工程應力應變數據①，再通過上述公式轉換成真實的應力應變曲線②，通過真實應變減去彈性應變，得到最終的塑性應變。
實驗數據處理方法：將計算好的工程應變應力分別輸入EXCEL表格中，插入計算公式：Ln（1+A2）即可計算出真實應變，代入公式：B2*(1+A2)并下拉即可得到真實應力，假定第三行為最大彈性應變，真實應變減去彈性應變得到有效塑性應變。
有效塑性應變真實應力曲線即是我們處理好的可以導入有限元軟件的材料模型數據。
下載地址：常用材料應力應變數據
展開 ABAQUS中求解某部分單元的平均應力或平均應變 ￥10
1、參考模型：單向纖維的RVE模型；
2、腳本功能：針對指定的單元集合，在后處理中求解平均應力和平均應變。
3、應用的公式：一階均勻化計算方法。對于 RVE 模型的平均真應力和平均真應變，可通過對 RVE 內每一個單元的真應力 （真應變）取均值獲得。使用一階均勻化計算方法輸出的應力和應變適用于各種邊界條件，但需要對每個單元進行應力（應變）的輸出和計算。
Abaqus平均應力和應變提取 ￥80
利用python腳本對ODB文件中單元集里所有積分點的應力及應變進行自動提取并計算平均值
能夠得到每一幀的應力和應變平均值，并保存到CSV文件中
所得到的應力包括S11,S22,S33,S12,S13,S23以及Mises七個應力平均值，以及E11,E22,E33,E12,E13,E23六個應變平均值
名義應力應變與真實應力應變
名義應力應變與真實應力應變
在進行結構或者構件分析時，材料屬性往往是最為重要的。我們在材料試驗測試時，一般測出的試驗曲線是名義應力—應變曲線，即所謂的工程應力和工程應變之間的關系。還有一張應力應變，我們稱為真實應力應變，那么工程應力和真實應力有什么區別？
首先請看這張圖:
這里面的Stress 和 Strain 就是指的工程應力和工程應變。只是由于在進行應變計算時，并未考慮測試構件的長度伸長或者截面縮小，這相當于沒有考慮非線性的影響。
但其實我們可以看到，在斷口處A（這個面積才代表真正的受應力面）是非常小的，因而材料的真實強度時上升了的（是指單位體積或者單位面積上的，不是結構上的）。
真實應力的定義
考慮到上述情況，真實應力被定義了出來：
在有限變形中，只有Δl→0時，拉伸與壓縮的應變才是相同的，即：
以及：
其中：l為當前長度；l0為初始長度；ε為真實應變或對數應變。
與真實應變相對應的是真實應力，定義為：
其中：F是施加在材料上的力；A是當前面積。
如果給出真實應力和真實應變的曲線，那么在拉伸和壓縮下，承受有限變形的金屬有相同的應力—應變關系。
應力應變的轉換
在一些有限元軟件中，必須輸入真實應力—應變關系，MARC和ABAQUS都是這樣的有限元軟件，尤其是在定義塑性數據時。
展開 名義應力應變與真實應力應變
我們在材料試驗測試時，一般測出的試驗曲線是名義應力—應變曲線，即所謂的工程應力和工程應變之間的關系。還有一張應力應變，我們稱為真實應力應變，那么工程應力和真實應力有什么區別？
首先請看這張圖:
這里面的Stress 和 Strain 就是指的工程應力和工程應變。只是由于在進行應變計算時，并未考慮測試構件的長度伸長或者截面縮小，這相當于沒有考慮非線性的影響。
但其實我們可以看到，在斷口處A（這個面積才代表真正的受應力面）是非常小的，因而材料的真實強度時上升了的（是指單位體積或者單位面積上的，不是結構上的）。
真實應力的定義
考慮到上述情況，真實應力被定義了出來：
在有限變形中，只有Δl→0時，拉伸與壓縮的應變才是相同的，即：
以及：
其中：l為當前長度；l0為初始長度；ε為真實應變或對數應變。
與真實應變相對應的是真實應力，定義為：
其中：F是施加在材料上的力；A是當前面積。
如果給出真實應力和真實應變的曲線，那么在拉伸和壓縮下，承受有限變形的金屬有相同的應力—應變關系。
應力應變的轉換
在一些有限元軟件中，必須輸入真實應力—應變關系，MARC和ABAQUS都是這樣的有限元軟件，尤其是在定義塑性數據時。這時需要對試驗給出的材料數據進行轉換。
展開 ABAQUS提取單元平均應力/應變 ￥10
利用python讀取odb文件（可一次讀取多個odb）生成csv（excel）文件。提供源文件，注釋詳細，可根據需要進行修改。
由工程應力、應變計算真實應力、應變
設t時刻的作用于試樣標距段加載方向的載荷為F，工程應力為，工程應變為，真實應力為，真實應變為。規定試樣受拉伸長時，載荷、應力及應變取正值，反之，受壓縮短時，載荷、應力及應變取負值，則
式1
式2
式中表示0時刻至t時刻試樣長度的增量。
式3
式4
真實應力 的求解變換中利用了材料變形過程中體積不變的假設，即。
繪制應力-應變曲線時，往往不管拉伸或者壓縮，都將應力和應變繪制成正值。這樣，拉伸時，按照公式<1>至<4>計算出的應力和應變均為正值，不需要進行變換；壓縮時，按照上述方法計算出的應力和應度均為負值，需要進行變換。變換方式為：對上述公式中所有的應力和應變乘-1。按照這種規則，壓縮時應力、應變用<5>至公式<8>進行汁算。其中公式<5>中F取負值。
式5
式6
式7
式8
?
?
?
展開 ABAQUS中對應力、應變的部分理解
對應力的部分理解
對應變的部分理解
轉自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
Abaqus插件——平均應力應變提取 ￥60
通過該插件可實現:
1）提取所有幀的任意單元集合的平均應力（事先定義單元集合，如圖中的SET-1）
2）提取所有幀的任意區域的x、y、z方向的平均應變（事先定義節點集合，如圖中的SET-2）
3）將以上數據保存至excel文件（excel文件名為odb文件名稱+_Stress_Strain.csv）
*************************注意事項******************************
1、插件使用過程中，如有任何問題請發郵件至shenz1hao@126.com
2、插件僅做學習交流使用，尊重原創者，切勿以營利目的傳播
*****************************************************************
********************插件安裝及使用*******************************
1、電腦路徑下輸入 %homepath%\abaqus_plugins并回車
2、將Stress-Strain文件夾解壓至當前目錄下
3、打開abaqus，菜單欄中點擊plug-ins，里面找出Stress-Strain
4、輸入相應參數（hx、hy、hz表示x、y、z方向模型長度，當以上三參數取1時輸出的為該方向位移）
*****************************************************************
展開 由工程應力、應變計算真實應力、應變
材料的名義應力、應變與真實應力、應變轉換公式的推導
名義應力、應變也叫工程(Engineering)應力、應變。
CAE軟件需要采用基于變形后的應力、應變，即真實的應力、應變。
其中
為試件當前截面面積，
為試件當前長度。
一文搞清ABAQUS中真實應力和真實應變
應變計算公式為：
②仿真中的真實應力與真實應變
在使用ABAQUS仿真時，如果我們的材料屬于塑性材料范疇，分析時涉及較大變形，在分析時必須將其應力和應變定義成真實應力和真實應變，我們就需要將實驗數據中得到的名義數據轉化成真實數據。
總結來說，如果不使用真實應力與真實應變，我們就不能分析出我們想要的較為準確結果，這里考慮的是材料的非線性問題。
ABAQUS變量解讀：教你讀懂應力/應變/損傷
其中第一、第二、第三主應力分別是此狀態下最大、中間、最小的應力值。
ABAQUS提供了以下幾種主應力：
Max/Mid/Min Principal：第一、二、三主應力，分別對應最大、中間、最小主應力。在判斷以脆性材料為主的第一強度理論時有奇效。例如在砌體結構主壓破壞識別中，如下圖所示：
Max/Min In-Plane Principal：平面問題最大/最小主應力。
Max Principal(abs)：絕對值最大主應力。
既然講到強度理論，喵星人就帶大家回憶一下材料力學四大強度理論：
3.應力張量
如果你關心具體方向上的應力分量，可以選擇S11、S22、S12等張量分量。具體方向與單元類型相關，細節可參考我之前的文章《喵星人教你看懂不同類型單元的應力方向》。
二、應變相關
根據用戶手冊及后處理分類，ABAQUS提供了三類典型的后處理變量：
1.不變量
喵星人認為以下幾種應變相關不變量相對比較重要：
PEEQ：等效塑性應變，描述材料塑性變形的絕對值累積，用戶手冊定義如下：
典型的等效塑性應變區域如下圖：
PEMAG：塑性應變幅值，用戶手冊定義如下：
可見，相比PEEQ，PEMAG不考慮累積效應，兩種僅在單調加載下相同。
AC YIELD：標識“正在屈服”的區域，輸出0或1。適合用單色云圖顯示塑性區，如下圖所示。
2.
展開 ABAQUS批量提交Job與Python讀取ODB結果應力應變數據
問題2
如何從ODB結果文件中讀取計算結果數據
第二個問題是大家經常要面對的，常規的數據提取采用ABAQUS自帶的后處理工具已經能滿足需求了，但是如果我們需要進行一些寫出文本，數據篩選，數據的二次計算處理。。。，我們就需要用程序語言的幫助了。
針對今天的問題——
提取結果并寫出到文本
，如果用自帶的工具，可以導出abaqus.rpt文件，不過這種方式并不能滿足我們較為苛刻的要求，用python程序會的自由度會更大一些。
另外需要說明的是，如果我們僅僅只是看看某單元或者節點的各種計算結果，或者簡要的數據處理，臨時用一用，可以采用如下方式，不必費心寫復雜的程序，不值當浪費時間，
青春易逝，頭發寶貴
。當然了，通過阿信這里給出的基本程序改一改，能省幾根頭發。
限于時間關系，這里只列出基本的應力提取程序，寫入文本比較簡單，隨意百度即可實現，不再給出。
展開 