ABAQUS蠕变问题计算流程.doc

蠕变问题计算流程为了简化塑料结构蠕变问题的计算(如降低蠕变应变与其他非弹性应变的耦合程度)，可以将该分析问题分成一个静态加载的过程，然后再进行蠕变过程的分析1． 静态加载过程的计算静态加载过程就是一与时间无关的加载过程，使用ABAQUS/Standard时主要是在中设置，如图1所示图1在中可以用于设置静态分析的几何非线性，设置增量步的增长等2． 蠕变过程的计算在通过步骤1的静态分析后，结构中将产生一个应力场，接下来可以进行蠕变过程的计算蠕变过程的计算主要分为两个过程：获得该结构材料的蠕变模型参数和建立蠕变分析步1) 获得材料的蠕变模型参数目前ABAQUS蠕变模型有三种，分别是Power-law model和Hyperbolic-sine law model其中Power-law model有两种形式为Time hardening form和Strain hardening form其中Time hardening form形式最为简单，对于简单的蠕变过程（如蠕变过程应力变化范围不太大）是比较适用的，式(1)为其微分形式： (1)其中为等效蠕变应变率，为；为等效偏应力；t为时间。

分别为常数项，用于表征该材料的蠕变特性常见的材料蠕变曲线族如图2所示：图2由于图2中表征的是蠕变应变与时间和等效应力的关系，故必须对公式(1)积分，积分结果见公式(2)： (2)其中，然后可以用公式（2）拟合图2中的曲线族获得合适的三个参数 表征材料蠕变特性的三个参数确定后，通过ABAQUS/CAE的添加材料的蠕变特性，如图3所示：mnA图32) 蠕变计算由于蠕变是一个时间相关的过程，因此必须计入时间同时蠕变又是一个惯性效应不明显的过程，即结构的加速度效应不用考虑针对这些ABAQUS提供了专门针对这一类型的分析步蠕变计算分析步设置在中完成，见图4设置蠕变总时间积分算法设置蠕变应变容差设置增量步设置图4其中蠕变应变的容差设置将影响增量步的大小，容差设的很小，增量步也将降低因此需要一个合适的蠕变应变的容差，一般为了保证精度而且不使得增量步过小，可以设为1E-4~1E-6左右，这个容差可以根据具体计算作调整蠕变计算主要就是以上两步的设置，其余计算与常规分析完全一致。