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材料非線性是結構分析中三大非線性之一，除了線性材料之外均為非線性材料，線性材料表示應力與應變的關系滿足胡克定律，在靜力學分析時只需設置材料的楊氏模量和泊松比即可（剪切模量可以通過上述兩個參數求得）。

然后根據胡克定律的增量形式，計算出主膨脹方向上的相應濕潤應力(wetting stresses):式中，，K和G分別為體積模量和剪切模量。最后，通過將主膨脹方向上的局部應力解析到全局軸，得到全局膨脹應力(swelling stresses)。

在屈服應力之前，應力一應變服從胡克定律;2. 加載準則。在材料進入塑性變形階段后，應力和應變在加載和卸載的情況下服從兩個不同的規律，需要有一個判別材料是加載還是卸載的準則，稱為加載或卸載準則。在應力等于屈服應力或加載應力時，應力的變化有兩種可能、它可寫成加載和卸載兩種不同的公式形式.3. 從某個初始狀態到現時的全部變形(或加載)歷史。

支架的位移，使用 Von-Mises 等效應力準則。 類似地，殘余應力是使用 Von-Mises 標準測量的，但在球囊和支架松弛后測量，以找出塑性變形導致的總應力。 7 確認&驗證 首先，我們將檢查是否可以通過細化網格來收斂解。

應變增量dε由彈性增量dεe和塑性增量dεp組成，因此： 根據胡克定律得到彈性應力增量如下： 式中D是彈性本構矩陣。

巖土工程常用的Mohr-Coulomb模型和Drucker-Prager模型為理想彈塑性本構模型，MCC模型為硬化彈塑性模型，難以同時反映土體的剪切硬化和壓縮硬化，采用Mohr-Coulomb強度理論作為屈服準則，從Vermeer雙硬化模型發展而來的硬化土（HS）本構模型[2]作為一種雙屈服面硬化彈塑性本構模型，在描述軟土和較硬土的變形特性上有較好的表現[3]。