塑性材料應力應變曲線的案例
獲取塑性材料應力應變曲線的幾種方法
最后再給大家分享一個小軟件engage，因為在做分析的時候取得材料參數，然后怎么樣把材料參數匯入abaqus是一件很重要的事情。所以當各位如果上述那些網站都查詢不到的材料參數的時候那大家可以直接上google搜索應力應變曲線 。上google 之后一定要用英文去查詢你所要找的應力應變曲線。然后搜尋完之后，請各位把它切換成圖片再去找會比較快一些。
一個舉例我們隨便找一張應力應變曲線圖，我們先把它存下。假設你已經在google 找到到這個應力應變曲線圖。那我可以把這個圖片存到桌面。
然后打開這個軟件engauge digitizer，這是一個免費的軟件，各位可以自己去下載。把剛剛的圖片拉進來，可以去調整一些比例。
你可以做的事情就是我們先可以先定住這張圖上面的坐標。一開始就是（0,0）。 那x 軸的話就是（0.08,0）。那y 軸是（0,2000）。這時候他就已經幫我們定義好這些比例的。所以接著。我們就可以直接把這個數據做點選。在點選的過程中呢，你可以按住你可以按ctrl +z。
可以undo。你可以粗略的去點選，但是它中間就是一個線段直線段，那這個是非常彈性的話，我們可以直接在這邊點一個點，他就直接幫我們拉過來了。所以你可以很快速的把你所看到的圖，你找到的資料，這些數據呢全部都保存為一個c s v 的文件。
把這個檔案打開，就可以看到應力應變數據。這樣子取得數據工程大部分就是工程應力應變。需要再去做一些真應力應變轉換。
博主qq：443941211
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分析材料資料，如有需要可以自行下載查看，附件限額50MB，如有需要，可以單獨聯系我
1、車身底盤常用金屬材料-FEMFAT
2、FEMFAT_50_材料對照表
3、幾百種材料的應力應變拉伸曲線圖集（英文）
4、CAE分析常用的材料屬性表
5、更多
workbench里面輸入材料應力應變曲線
spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=14f46fb3e57dd52fee0767943481ee71
輸入的曲線要去掉彈性應變，為什么最后又增加了一行，是為了保持曲線為水平嗎？
材料應力-應變曲線自動繪制小程序 ￥20
基于Ramberg-Osgood計算模型
1.用于常用材料應力-應變曲線繪制及數據擬合生成
2.可繪制工程應力-應變曲線及輸出數據
3.可繪制真實應力-應變曲線及輸出數據
4.可繪制用于有限元分析的應力-應變曲線及輸出數據
5.基于Python制作的.exe小程序,可直接在電腦運行
聊一聊材料應力-應變曲線
聊一聊材料應力-應變曲線
塑膠材料的應力- 應變曲線 Stress-strain curve of resin material
■劉文斌/型創科技 技術總監
噴泉流動(FountainFlow)
塑膠材料和金屬材料最大的性質差異，可以由材料的應變( 變形量值) 和材料模數(modulus- 楊氏模數，彈性模數) 之間的變化關系來區別。塑膠材料的應力- 應變參數的變化性質是在產品設計上重要的參考依據。
圖1: 金屬材料的應力- 應變曲線圖
圖1。顯示為金屬材料典型的應力- 應變曲線圖，在此曲線上包含著一段線性比例關系的區域，此區域的材料行為符合所謂的虎克定律(Hook’sLaw) 彈性行為。此彈性區域的材料模數( 楊氏模數，彈性模數) 為一常數定值；所謂模數Modulus=(stress)/(strain) 即為應力-應變曲線上的對應斜率，在此彈性區域上可以藉由簡單的應變量值與起始彈性模數的乘積，來計算出應力值，可作為產品設計上的參考依據。
圖2: 塑膠材料的應力- 應變曲線圖
另外，如上圖2。則顯示塑膠材料典型的應力- 應變曲線圖，由圖型中可知塑膠材料的彈性區域- 或線性比例區域，只存在于起始原點附近非常小的區域內，整體的應力- 應變曲線則呈現較大的圓弧形狀，而且模數( 曲線的斜率) 會隨著應變的量值變化而逐漸改變，所以塑料的材料特性是會表現應變是模數的函數，模數將會隨應變量不同而變化不同( 不是一個定值)。所以塑膠材料和金屬材料不同，塑膠材料的破壞應力值將會小于起始彈性模數與應變的乘積值。
針對塑膠材料的設計考慮上，并不能像金屬一樣直接使用彈性模數與變形量的乘積來作為破壞應力的設計，塑膠材料的使用范圍是在較大應變量區域，因為已經超出線性比例的彈性范圍外，所以在產品破壞應力設計上，需要考慮在起始比例線性彈性模數范圍外的應力- 應變關系。如下圖3。
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LS-DYNA 材料的真實應力應變曲線是怎么回事？ ￥3.99
LS-DYNA 材料的真實應力應變曲線是怎么回事？
從工程應力應變曲線到仿真材料卡片：一位CAE工程師的實戰筆記
材料卡片是仿真分析的"基因"，決定了有限元計算結果的精度上限。
在碰撞仿真、NVH分析、產品可靠性評估等場景中，材料參數設置的準確性直接影響仿真的可信度。然而，實驗室提供的原始材料曲線與仿真軟件所需的有效應力應變曲線之間，存在一道需要跨越的轉化鴻溝。本文基于實戰經驗，系統梳理從材料曲線獲取到仿真材料卡片生成的完整流程，供從事CAE工作的工程師參考。
一、工程應力應變曲線
1.1 材料的關鍵參數
開展有限元分析前，必須明確材料的幾項基礎參數，這些參數構成了材料卡片的骨架。
彈性模量（楊氏模量）是工程應力應變曲線屈服段的斜率，即應力與應變的比值。金屬材料通常為210000 MPa或20600 MPa，塑料材料約為2350 MPa。這一參數直接決定了結構在彈性階段的剛度表現。
圖1 帶引伸計拉伸測試
泊松比是材料在單向受拉或受壓時，橫向正應變與軸向正應變的比值，用于反映材料的橫向變形特性。金屬材料泊松比通常取0.34，塑料材料約為0.39。密度是質量與體積的比值，在碰撞仿真和NVH分析中尤為重要——不同單位制模型中，密度參數容易出現數量級錯誤，導致分析結果嚴重失真。
屈服強度是材料從彈性變形進入塑性變形的臨界點。拉伸過程中，材料在屈服點之前僅產生彈性變形；過了屈服點則進入塑性階段，產生永久不可恢復的變形。塑料材料由于韌性較差，拉伸試驗中基本沒有明顯的屈服階段，工程設計中常以產生0.2%殘余應變時的應力作為條件屈服極限。
抗拉強度是材料應力值的極限點，超過此值材料即被判定破壞失效。斷裂延伸率則是抗拉強度所對應的應變值，塑性應變值超過斷裂延伸率時，材料同樣被視為失效。
展開 Ls-Dyna MAT24號材料卡片應力應變曲線輸入以及驗證
3、有效應力應變曲線
從真實應力應變曲線中移除彈性段，就得到有效應力應變曲線，所以要區分兩條曲線就看第一個數據點的應力是否為0。一般而言，有限元軟件要求輸入的都是有效應力應變曲線，ls-dyna大部分情況下是，abaqus在考慮材料塑性時，第一行輸入的應力應變數據，應變等于0，應力不等于0，所以應該也是有效應力應變曲線（屈服應力-有效塑性應變曲線）。值得注意的是，有效應變不等于有效塑性應變，兩者的計算方式是不一樣的，詳情可見https://www.dynasupport.com/howtos/general/effective-plastic-strain。本人才疏學淺，也并非固體專業畢業，很難將這個問題講清楚，期待有大佬能夠在回答中直觀解釋這個問題。
【狗骨拉伸試驗仿真】
左端固支，右端約束除拉伸方向的所有自由度（由于模型是實體單元，因此只需要約束平動自由度）。
1、應力應變曲線輸入
真實應力應變曲線在有效應力應變曲線基礎上增加了（0,0）數據點，屈服強度均為0.474GPa。
2、有效應力-有效塑性應變曲線輸出
咦，這個結果為啥這么奇怪，各位小伙伴有沒有疑惑，風流倜儻、英俊瀟灑、才華橫溢、陽光帥氣的我發現了一點小問題，有效塑性應變接近0的這一段好奇怪，于是我打開了有效應力應變曲線數據，發現了一點點貓膩。
查看有效應力有效塑性應變曲線數據，有效應力一直在增加，可是為啥有效塑性應變一直為0呢？經過我聰明的小腦袋快速運算，很快我想明白了原因。
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《LS-DYNA 材料的真實應力應變曲線是怎么回事？》貼對于怎么計算仿真得出的應力應變曲線說的很含糊，且將文本文件中的數據粘貼至excel也較為繁瑣，在給學生講課的時候，普遍反映不感興趣。為簡化此問題，特地制作一個python腳本，用于自動讀取spcforc文件中的數據，并輸出名義應力應變曲線，增加學習的趣味性。代碼如下。腳本在附件中，有興趣的朋友可以嘗試下載。
記得點贊，謝謝。
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
如金屬塑性變形，橡膠材料大變形。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 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。
車用PP高應變速率下的應力-應變曲線獲得方法研究
(4)
式中:σ0表示無塑性應變時的應力,其值取決于代表應力-應變曲線的線性段的斜率E,σf是高塑性應變時的極限應力。參數B和β決定平均塑性應變及應變范圍,在這個范圍內,真實應力隨著真實塑性應變的增加而增加。
2.3.2 高速下方程參數擬合
將參數σf(每一測試速度下)與塑性應變速率的對數作圖。將數據進行最佳的線性擬合,并將直線外推至最大測試速率以上兩個數量級的應變速率。在此范圍內可通過圖形或以下公式得出任一應變速率下的σf 的值:
(5)
式中:C為應力軸上的截距;a為曲線斜率。計算有效塑性應變速率A′ 時,可以通過計算峰值應力下的塑性應變隨時間的變化速率,如沒有峰值應力則采用屈服應力。
通過在不同應變速率下的試驗數據擬合式(4)的參數值,獲得每一個參數的平均值,從而得出參數σ0,σf,B，β的單一數值。
2.4 高應變速率下材料的應力-應變曲線
根據方程擬合法的原理可知,采用方程擬合法得到高應變速率下的應力-應變曲線,需要用到式(4),而式(4)適合于帶有屈服的樣品的擬合。因此對于脆性材料便不適合應用此公式得到高應變速率下的應力-應變曲線。對于聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)韌性材料,可以采用方程擬合法得到高應變速率下的應力-應變曲線。
根據測試所得數據,將某PP材料以及某PC材料使用式(4)以及式(5)進行擬合的各參數如表1所示。
表1 擬合得出的參數
根據上述擬合的參數,得出高應變速率下的PP，PC應力-應變曲線,如圖1，2所示。圖1，2中曲線1，3，5分別為0.1，1，10 mm/s速度下測試所得的結果，曲線2，4，6分別為0.1，1，10 mm/s速度下根據式(4)擬合的結果，曲線8，10為采用式(4)與式(5)擬合的結果。
展開 國高材分享 | 如何準確獲得應變速率0.001/s 至1000/s區間的應力-應變曲線
在應變速率0.001/s至1000/s區間內，要獲得不同數量級下的應力-應變曲線，需要不同的測試設備，即準靜態萬能材料試驗機和高速拉伸試驗機。準靜態萬能材料試驗機可滿足應變速率0.001/s至10/s（準靜態拉伸應變速率）下的測試，高速拉伸試驗機可滿足應變速率10/s至1000/s（高速拉伸應變速率）下的測試。
所以，“如何獲得應變速率0.001/s 至1000/s區間的應力-應變曲線”這一問題，可轉化成“如何將兩套工作原理不同的測試設備測得的結果完美且可靠地整合在一起”。回答此問題，需要從以下四個方面進行設計。
（一）試樣設計
試樣幾何尺寸不一樣，尤其是試樣的平行部長寬不一樣，即使是同一臺測試設備，獲得的測試結果也會不一樣。因此在不同的測試設備上進行測試，試樣的平行部長寬必須一致。
我們知道高速拉伸試驗機具有其倔強性（局限性），所以試樣的設計只能以高速拉伸試樣為基準，設計準靜態拉伸試樣，讓準靜態試驗機的試樣遷就高速拉伸試驗機的試樣，沒有其他選擇。準靜態拉伸試樣的平行部長寬與高速拉伸試樣的平行部長寬一致，只是試樣個子（總長）高些。
（二）應變測量
在常規拉伸試驗中，應變測量設備一般有機械接觸式引伸計、激光引伸計、光學應變測量系統等。既能用于準靜態拉伸測試又能用于高速拉伸測試，當屬激光引伸計和光學應變測量系統。論測量信息的豐富度，似乎光學應變測量系統又要勝一籌。為了獲得應變速率0.001/s 至1000/s區間可靠的應力-應變曲線的一方-應變,暫且選用光學應變測量系統作為應變的測量設備。
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