abaqus中的應變的案例
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 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.
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。
如何利用ABAQUS軟件在CAE界面中完成應變軟化子程序的設置？ ￥5
最近在ABAQUS中開展了CEL大變形分析，其中涉及到應變軟化子程序的嵌入，特此將最近的學習心得和各位分享一下，為大家避坑。
此文檔為VUSDFLD子程序如何在CAE中激活的步驟詳解，希望可以為有需要的朋友帶來幫助！如果有不正之處也請大家批評指正（新手小白的瑟瑟發抖）。
發現了一些問題，請查看最新版的文件！！
ABAQUS中的偽應變能（artificial strain energy:ALLAE）
經常在參考書上看到關于沙漏控制的描述：當偽應變能（ALLAE）超過內能（ALLIE）的10%以后，沙漏效應過大，仿真無效。
于是在6.13幫助文檔查了一下關于ALLAE的描述，具體目錄為Getting Started with Abaqus: Interactive Edition中的10.5.2節，見附圖1。
可見ALLAE是abaqus用來控制沙漏效應的一種手段，當該手段與真實內能ALLIE的比值超過2%后，仿真失真，應該細化或調整網格以減小沙漏效應。
關于能量的進一步描述參見Getting Started with Abaqus: Interactive Edition中的9.6節Energy balance，相關文檔已上傳。
Getting Started with Abaqus_ Interactive Edition (6.13).pdf
附圖 1：
展開 abaqus中平面應力應變厚度對切削力的影響 ￥5
在鋁合金的二位正交切削仿真中，不同的平面應力應變厚度的對切削力的影響結果
以上為設定值為1的情況
讀取ABAQUS結果文件中的單元應變能并輸出至excel文件的處理腳本 ￥1
腳本內容如題。
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列27： Abaqus內部計算和顯示的應變
1.2 變形率積分的計算方法
由上面計算方法發現每次計算對數應變都需要求一個特征值和特征向量，在數值計算中，特征問題的求解耗時相對較多，且計算相對復雜（一般人都是認為計算復雜才采用別的應變，個人不太認可），而實際許多非線性材料中，都有這樣一個規律，就是彈性應變都相對較小，譬如典型的鋼材料，楊氏模量為2.1e11Pa，屈服應力為235Mpa，那么達到屈服時的應變為235e6/2.1e11=1e-3，同時，典型的應力應變本構曲線如下圖，在塑性段譬如C點的彈性應變和屈服應變差異并不大。
因此，Abaqus中假定內置的所有材料都滿足彈性應變相對較小，此時，理論可以證明，對數應變可以簡單的取為變形率D的積分：
上式無法直接得到數學表達式，但在有限元中，可以通過增量形式累加。
1.3 調試Abaqus內部計算應變的方法
由于對數應變和試驗最接近，因此Abaqus后處理中的E都是用對數應變來顯示的，Abaqus為了進一步提示對數應變，直接在后處理中如果選了NLGeom=On，應變的顯示從E變味了LE，但Abaqus幾何非線性實際計算的應變并不完全一致。
Abaqus真正計算的變量度量可以通過它的子程序的輸入參數獲取。在Abaqus中，增量步即代表時刻點，可以查看增量點時刻的子程序輸入來猜測Abaqus的內部量描述方式。UMAT子程序中，在材料本構函數中要利用應變增量和當前應力等物理量更新應力，查看UMAT等子程序的接口：
可知其中STRAN和DSTRAN分別表示當前增量步最后時刻的應變全量和增量。
展開 abaqus子程序VUSDFLD——考慮應變率與應變軟化效應的軟土模型 ￥25
<p><strong>【注意】本貼子只包含子程序文件</strong></p><p>基于<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/6302" rel="noopener noreferrer" target="_blank">abaqus子程序</a>VUSDFLD編寫的由Einav與Randolph提出的西澳模型，用于求解軟黏土體劇烈變形后的強度變化，可應用于的大變形計算。</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202306/f69f50d42a81489ea1cb5e7a03da5c14.png" title="8$U(VZ82]O{OEMQB}[P(ZMB.png" alt="8$U(VZ82]O{OEMQB}[P(ZMB.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202306/f69f50d42a81489ea1cb5e7a03da5c14.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202306/f69f50d42a81489ea1cb5e7a03da5c14.png?
展開 有關MARC中應力應變曲線的問題
今天終于向師兄討教到怎樣定義應力應變曲線的方法了，希望對大家有所幫助。方法如下：
使用INITIAL YEILD STRESS后的TABLE，輸入時只要定義塑性變形部分即可。一般我們都找不到精確的應力應變曲線，但我們可以用兩點加以簡化 ，輸入（0.0，σs）,(δ,σb)即可，其中δ—斷后生長率，σb—抗拉強度。彈性部分不需要定義曲線。
希望大家一起來探討一下這個問題哦。以上方法僅供參考。
仿真中的平面應變與平面應力
平面應變與平面應力
人們所感受到的，認知到的物質世界是三維的，然而在工程分析中，通常采用合理的二維近似以節省資源。在眾多仿真求解軟件中也常常采用二維近似計算。
例如ABAQUS標準分析中的Plane Strain 和Plane Stress單元既是分別采用的平面應變和平面應力的近似假設。
在Plane Strain單元類型中，相關單元的3方向應變E33均為0；在Plane Stress單元類型中，相關單元的3方向應變S33均為0。上述單元的應力，應變也取決于如下本構方程中的相關假設。
本構方程
在線彈性假設下，胡克定律可以專門用于平面應變和平面應力。三維胡克定律的完整形式如下：
其中，E 是楊氏模量，nu;是泊松比，G是剪切模量。
平面應變
平面應變的情況比較簡單，從三維公式中刪除三個為零的應變分量就是平面應變狀態。
通俗來講，只有平面內有應力，與該面垂直的方向的應力可忽略（如，薄板拉壓）。
平面應力
對于平面應力可以使用來消除，從而得到
橫向應變(即厚度變化)計算為：
通俗來講，只有平面內有應變，與該面垂直的方向的應變可忽略（如，壩體側向水壓）。
展開 知識分享 | 如何粘貼應變片到螺栓中
2、準備應變片
下一步驟，從包裝中取出應變片。
用剪刀從卷軸上剪下一條大約20mm長的特氟龍線。用鑷子抓住漆包銅線處的應變計，將特氟龍線插入圓柱形應變計。將準備好的應變計放在干凈的表面上。
3、粘貼應變計
通過虎鉗固定螺栓。
注射器或移液管吸取粘合劑EP70 。EP70是一種易于使用的熱固化環氧樹脂粘合劑，特別適用于圓柱形應變計應用。在所有安裝步驟中，必須避免出現氣泡。
器中的粘合劑填充螺栓預鉆孔。為了減少氣泡，在插入粘接劑之前將注射器尖端放在鉆孔底部。當孔被填滿時，慢慢地拔出注射器，并填充使膠水和螺栓表面平齊。
用膠粘劑清潔墊片清潔螺栓表面。
將應變計插入螺釘的孔中。插入時注意不要使應變計被壓縮變形。圓柱形應變計和聚四氟乙烯電纜應位于孔底部。
展開 ABAQUS批量提交Job與Python讀取ODB結果應力應變數據
批量提交的核心是需要等待當前計算任務的結束，上圖中若干個job的提交代碼如下：
# coding: utf-8
#微信公眾號：ABAQUS二次開發
#作者：阿信老師CAE
#email：axin_cae@163.com
#2022.03.17
from abaqus import *
from abaqusConstants import *
jobList = mdb.jobs.keys() #獲取所有計算任務的jobName
for jobName in jobList:
mdb.jobs[jobName].submit(consistencyChecking=OFF) #提交計算
mdb.jobs[jobName].waitForCompletion() #等待計算完成
print jobName , "is completed"
不過在實際的操作過程中，我們可能會需要避開一些job不提交，或者job窗口事先并沒有建立job，等等，總之實際問題永遠比任何教程都復雜，不過只需要靈活面對就可以了，處理起來并不難。
展開 LS-DYNA中的操作及設置（五）（應變率，質量縮放）
本文翻譯自官方文檔，原文鏈接：
https://www.dynasupport.com/howtos/general
一、應變率（Strain rate）
應變率效應不僅與加載速率有關，還與試件的尺寸、形狀有關。在單軸拉伸試驗中，假如試件發生均勻變形，也就是沒有頸縮等局部化現象，那么應變率在試件中的分布是均勻的，此時有：
長度的變化為deltaL = r * time
工程應變為deltaL/L = r * time/L
工程應變率為strain per time = r/L
真實應變為ln(1+ engineering strain) = ln(1+ r*time/L)
真實應變率隨時間的導數為d(true strain)/dt = [ln(1+r*time2/L) - ln(1+r*time1/L)]/(time2-time1)
其中，L為試件長度；r為加載速率。
當然,事實上試件中的應變率并不是均勻分布的，所以我們需要在分析中給定一個應變率的變化范圍。為了估算應變率，我們可以針對有代表性的單元進行高精度的預分析，并輸出應變率（set STRFLG=1 in *DATABASE_EXTENT_BINARY）。還可以使用*DATABASE_BINARY_D3THDT 和 *DATABASE_HISTORY_SHELL這兩個關鍵字來輔助完成這一目標。
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