仿真每日一练 | ABAQUS应力松弛

应力松弛是弹性材料在应力作用下产生微塑性变形，并且逐渐积累，在保持应变或者位移不变的前提下，表现为应力逐渐下降的现象。今天介绍一个ABAQUS中应力松弛的相关案例，模型如下所示：

图1 模型认识

回顾一下ABAQUS的有限元分析流程：

图2 ABAQUS有限元分析流程

一、前处理

1.1 几何模型的构建

模型在ABAQUS中直接构建。

1.2 材料参数的定义

1.2.1 材料本构

在property模块中创建材料结构钢材料，输入弹性相关材料参数。

创建线性粘弹性材料，输入弹性、粘弹性相关材料参数。

1.2.2 截面创建

通过Create Section创建截面类型为solid-homogeneous，选择对应材料，完成创建。

1.2.3 截面指派

通过Assign Section将创建好的截面指派给模型。

1.3 网格系统构建

1.3.1 网格划分

在Mesh模块中，适当控制网格大小并进行网格划分，得到如下网格模型：

图3 网格模型

1.3.2 单元类型

点击assign element type，修改单元类型为平面应变模型。

1.3.3 装配

在Assembly模块中，通过Create Instance进行装配。

二、求解

2.1 求解器的设定

在Step模块中通过Create Step创建Visco分析步，时间设定为10，增量步按照如下所示进行设定。

图4 增量步设定

2.2 连接关系的构建

interaction模块中，在顶部重点创建参考点，并将其与顶边建立耦合约束。

2.3 边界条件的设定

2.3.1 位移边界条件

在Load模块中，通过Create Boundary Condition创建Displacement/Rotation约束，选择底边，施加完全固定约束。

在Load模块中，通过Create Boundary Condition创建Displacement/Rotation约束，选择RP点，在水平方向施加往复位移载荷，其余方向完全固定，如下图所示。

图5 位移约束

2.3.2 载荷边界条件

跳过。

2.3.3 预定义边界条件

指定初始温度22°C。

切换到Job模块，创建作业并提交求解。

三、后处理

3.1应力结果                     

    图6 应力动画

3.2 反作用力曲线

探测获取RP点反作用力与位移的曲线如下图所示

图7 反作用力曲线