在材料力学中,工程应变和工程应力,以及真实应变和真实应力是描述材料变形和内部应力状态的四个重要概念。
工程应变:物体的长度变化与其原始长度的比值。
工程应力:施加在物体上的力与其原始横截面积的比值。
真实应变:在整个变形过程中逐步增量应变的累积。
真实应力:施加在物体上的力与当前横截面积的比值。
工程应变和工程应力适用于小变形的情况,通常用于线性弹性分析。真实应变和真实应力更适用于大变形情况下的分析,更能准确反映材料的真实变形与受力状态。因此使用真实应变和真实应力通常能够更好地描述塑性材料的行为,特别是在材料的屈服和硬化阶段。
在 Abaqus 中,材料的塑性参数必须使用真实应力与真实应变。
但通常实验报告给出的测试数据为工程应变与工程应力,因此需要进行转换。对于近似不可压缩的材料行为,可以进行一个简单的转换为真实应力和真实应变:
工程应变𝜀𝑛𝑜𝑚:
工程应力σ𝑛𝑜𝑚:
真实应变𝜀:
真实应力σ:
式中,𝑙为当前测量长度, 为原始长度长度, 为工程应变;为原始横截面面积。
对于塑性应变时,还需要使用总应变减去弹性应变获得。