切向模量
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-01
切向模量的實例教程
其中RO、E、PR分別代表密度、彈性模量和泊松比，其他參數如下解釋：
a) SIGY和ETAN分別代表屈服極限和切向模量，定義的是線性硬化曲線，如下圖所示：
b) EPS和ES分別代表有效塑性應變和對應的應力值，至少需要填寫兩個點，可以描述分段塑性階段
c) LCSS可以定義應力應變曲線，需要在define>curve建立曲線關系圖。
試件材料參數如下所示：
密度：7850kg/m3
楊氏模量：210GPa
泊松比：0.3
屈服極限：250Mpa
切向模量：1000Mpa
單元屬性
在keyword Manager中雙擊SECTION>SHELL，在TITLE中輸入Specimen_shell，在T1中輸入1.5并按ENTER，隨后T2-T4也都會變成1.5，這里是定義每個單元的厚度為1.5，最后點擊Accept，然后Done關閉窗口。
邊界條件定義
點擊左下角Option圖標，將ISO View勾選，在屏幕中間上部就會出現一排視圖按鈕，點擊第二個Bottom視圖。點擊Model>CreEnt，雙擊Boundary>Spc，選擇Area，框選最右側的節點，并在Spc窗口中Sym plane選擇All Fix，下面除了Y不勾選，其他都勾選上，如下圖所示，最后點擊Apply。再創建另一個邊界條件，將選擇器切換為pick，分別選擇試件左右兩邊的中點，并在Spc窗口中Sym plane選擇All Fix，下面除了Y勾選，其他都不勾選上，如下圖所示。
展開 這里材料定義為Q235，屈服強度235MPa，抗拉強度450MPa，彈性模量210GPa，切向模量1.5GPa，泊松比0.3。
2.建立3d 模型，為簡化起見，建立一個長方體（10x10x100mm）
3.劃分網格，單元選用六面體單元。
4.定義邊界條件,一端固定，另一端施加30000N的拉力。這里一定要施加一個足夠大的力，以能讓材料產生塑性變形。
(至少要添加2個載荷步，以便觀察卸載之后的塑性變形和殘余應力)
5.求解，求解過程中一定要把大變形打開。
看看卸載之后的塑性變形和殘余應力，載荷卸去之后，零件仍有4.3mm的永久變形，殘余應力也達到了100多兆帕，這里主要是應為應力集中的影響。
展開 根據材料的拉伸曲線定義各材料的彈性模量、泊松比、切向模量、破壞極限、應變率等參數,材料厚度按各零件的實際厚度定義,材料密度按各零件實測的重量來調整定義,以保證整車有限元模型的重心與實車重心的一致。
材料如果進入塑性，相應的切向模量會降低，進而導致結構剛度矩陣變小。
靜力分析下接觸狀態的改變也會對剛度矩陣產生影響。Abaqus在進行預應力模態分析時對接觸的處理如下：第一步進行非線性接觸分析，軟件會把第一步分析結果的接觸區域作為第二步模態分析的作用區域，而第一步分析結果的接觸面分開區域不予考慮。需要注意的是，在進行第二步模態分析時，接觸區域并不是簡單的直接轉變為Tie處理，而是通過附加接觸剛度來進行求解。
Abaqus重啟動設置
重啟動分析方式是一種很便捷的模式。比如，我們需要算在預應力狀態下的模態，振動，沖擊等等一系列工況，而如果不進行重啟動分析，則每個分析工況下都需要重新計算預應力工況，對于大模型，嚴重影響計算效率；而進行重啟動設置后，預應力工況只需計算一次。
Abaqus重啟動設置如下：
在第一步計算文件末尾設置*RESTART, WRITE, FREQUENCY= 1, OVERLAY，在第二步計算文件開頭設置*RESTART, READ, STEP=1，然后通過命令job=A oldjob=Bcpus=n int提交計算即可。其中A為第二步計算文件名稱，B為第一步計算文件名稱。
實例驗證
以之前的沖擊分析模型為例子來進行模態求解。
實際狀態：A為重物塊與螺栓的接觸，B為重物塊與鈑金的接觸，C為焊接螺母與鈑金的Tie。
現考慮如下方式建模：
1. contact狀態，即A，B定義接觸，C定義Tie，不加預緊力。
2. tie狀態，即A，B，C均定義Tie，不加預緊力。
3. contact_pre狀態，即A，B定義接觸，C定義Tie，加載9000N預緊力。
4. tie_pre狀態，即A，B，C均定義Tie，加載9000N預緊力。
5.
展開 材料如果進入塑性，相應的切向模量會降低，進而導致結構剛度矩陣變小。
靜力分析下接觸狀態的改變也會對剛度矩陣產生影響。Abaqus在進行預應力模態分析時對接觸的處理如下：第一步進行非線性接觸分析，軟件會把第一步分析結果的接觸區域作為第二步模態分析的作用區域，而第一步分析結果的接觸面分開區域不予考慮。需要注意的是，在進行第二步模態分析時，接觸區域并不是簡單的直接轉變為Tie處理，而是通過附加接觸剛度來進行求解。
Abaqus重啟動設置
重啟動分析方式是一種很便捷的模式。比如，我們需要算在預應力狀態下的模態，振動，沖擊等等一系列工況，而如果不進行重啟動分析，則每個分析工況下都需要重新計算預應力工況，對于大模型，嚴重影響計算效率；而進行重啟動設置后，預應力工況只需計算一次。
Abaqus重啟動設置如下：
在第一步計算文件末尾設置*RESTART, WRITE, FREQUENCY= 1, OVERLAY，在第二步計算文件開頭設置*RESTART, READ, STEP=1，然后通過命令job=A oldjob=Bcpus=n int提交計算即可。其中A為第二步計算文件名稱，B為第一步計算文件名稱。
實例驗證
以之前的沖擊分析模型為例子來進行模態求解。
實際狀態：A為重物塊與螺栓的接觸，B為重物塊與鈑金的接觸，C為焊接螺母與鈑金的Tie。
現考慮如下方式建模：
1. contact狀態，即A，B定義接觸，C定義Tie，不加預緊力。
2. tie狀態，即A，B，C均定義Tie，不加預緊力。
3. contact_pre狀態，即A，B定義接觸，C定義Tie，加載9000N預緊力。
4.
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材料如果進入塑性，相應的切向模量會降低，進而導致結構剛度矩陣變小。
靜力分析下接觸狀態的改變也會對剛度矩陣產生影響。Abaqus在進行預應力模態分析時對接觸的處理如下：第一步進行非線性接觸分析，軟件會把第一步分析結果的接觸區域作為第二步模態分析的作用區域，而第一步分析結果的接觸面分開區域不予考慮。
這里因為膜比較薄，所以用的是有限元中的shell單元，shell單元有法向和切向變形模量需要指定，這里指定了切向的模量為1MPa，法向不發生變形。
之后和之前一樣，將膜分成上、中、下三部分。上、下的節點我們需要將速度固定住。中部的shell我們可以通過structure shell apply指定法向的應力，這里完全替代了顆粒膜復雜繁瑣的節點力算法。
材料如果進入塑性，相應的切向模量會降低，進而導致結構剛度矩陣變小。
靜力分析下接觸狀態的改變也會對剛度矩陣產生影響。Abaqus在進行預應力模態分析時對接觸的處理如下：第一步進行非線性接觸分析，軟件會把第一步分析結果的接觸區域作為第二步模態分析的作用區域，而第一步分析結果的接觸面分開區域不予考慮。
其中RO、E、PR分別代表密度、彈性模量和泊松比，其他參數如下解釋：
a) SIGY和ETAN分別代表屈服極限和切向模量，定義的是線性硬化曲線，如下圖所示：
b) EPS和ES分別代表有效塑性應變和對應的應力值，至少需要填寫兩個點，可以描述分段塑性階段
c) LCSS可以定義應力應變曲線，需要在define>curve建立曲線關系圖。
除了MAT_001中定義的材料屬性，還需要定義SIGY（屈服應力）和ETAN（切向彈性模量）。理想狀態下ETAN為0，即塑性階段變形增加但是應力不變。(本案例碰撞分析考慮彈塑性變形，設置鋼制件材料為MAT_ELASTIC）。
這里材料定義為Q235，屈服強度235MPa，抗拉強度450MPa，彈性模量210GPa，切向模量1.5GPa，泊松比0.3。
2.建立3d 模型，為簡化起見，建立一個長方體（10x10x100mm）
3.劃分網格，單元選用六面體單元。
根據材料的拉伸曲線定義各材料的彈性模量、泊松比、切向模量、破壞極限、應變率等參數,材料厚度按各零件的實際厚度定義,材料密度按各零件實測的重量來調整定義,以保證整車有限元模型的重心與實車重心的一致。
