Abaqus 金属材料(1) - 概述
金属材料因其独特的性质，如高强度、良好的延展性和可塑性、良好的导电性和导热性、耐腐蚀性等，广泛应用于航空、船舶、汽车、建筑、电子等行业。应用有限元仿真，可以在产品制造之前，精确地分析金属零件和结构的应力、变形和疲劳寿命等关键性能指标。不仅有助于优化设计，减少实验测试的次数和成本，而且还能提前预见可能的结构失败点，从而确保产品的安全性和可靠性。在接下来的系列文章中，将介绍如何使用 Abaqus 模拟金属材料的机械性能。
多步成形
1. 应力-应变曲线
通常，金属材料的性能可通过应力-应变曲线来表征。
1.1 金属材料典型的应力-应变曲线
金属材料典型的应力-应变曲线如图所示。
金属材料最初（A 点前）对施加的载荷表现出刚性线性响应，可通过杨氏模量E量化了材料的刚度。在该阶段，变形是完全可恢复的——如果载荷被移除，试样将恢复到其原始形状。
在A点，材料屈服，超过该点的变形不能完全恢复——它不再是纯弹性的。
如果载荷在点 B 处卸载，则材料立即恢复其弹性刚度
如果试样完全卸载，则C点处的应变表示材料的永久变形
如果卸载没有继续超过弹性范围，并且试样再次沿原始方向加载，则材料在B点或非常接近B点处再次屈服。
如果继续卸载，使屈服发生在相反的方向，则屈服应力比原始试样降低，这被称为鲍辛格效应 (Bauschinger effect)。
1.2 温度的影响
温度对金属材料性能的影响是显著的，它可以在很大程度上改变金属的机械性能。对于大多数金属，随着温度的升高，金属材料的杨氏模量将会减小，屈服应力也会减小。在 Abaqus 中定义材料参数时，勾选上“Use temperature-dependent data”，可输入随温度变化材料参数。
1.3 应变率的影响
应变率是指材料形变量的变化速率，它对金属材料的性能和响应也有显著的影响。在设计和评估金属结构的性能时，考虑应变率的影响是非常关键的，例如加工成形。
对于大多数金属材料，随着应变速率的增大，屈服应力也将增大。当模拟动态加载、冲击、高速应用或其他极端条件的工程应用时，应当考虑应变率效应。
应变率对金属材料弹性段的影响几乎可以忽略，在 Abaqus 中定义塑性材料参数时，勾选上“Use strain-rate-dependent data”，可输入随应变率变化材料参数。
