Abaqus 超弹性材料(4)-材料稳定性评估
在 Abaqus 中使用超弹性材料模型时，有可能会出现稳定性问题，这与超弹性材料的数学特性、数值方法实现以及实际应用条件相关。超弹性模型的应变能势(U) 描述了材料的能量特性。为了确保材料的物理意义（例如材料在任何变形下不会变得不稳定），应变能势(U) 应该是凸的。此外，不同的超弹性材料模型适用于不同的应变范围。因此在仿真前评估所使用的超弹性材料模型的稳定性非常重要。
Abaqus/CAE 提供了一个方便的“材料评估(Evaluate)”功能，可以快速执行标准测试来预测超弹性材料的行为是否稳定。
在本文中定义的 Santoprene 材料来介绍评估给定系数的材料模型的稳定性的方法。
1. 评估步骤
1.1 创建超弹性材料。
选择适当的超弹性材料模型，使用系数(Coefficients)或测试数据(Test data) 定义材料参数。
1.2 材料评估参数设置
1.右键创建的材料，选择【Evaluate…】。
2.选择材料参数的来源，此处选择【Coefficients】。【Test data】通常用于定义材料模型，可以选择【Test data】来预测测试数据的行为并根据需要材料参数定义。
3.定义应力-应变响应。可以使用默认参数，评估单轴、双轴和平面测试数据。也可以预测所分析模型中最大最小应变大小，来修改默认值。
1.3 评估结果
评估完成后，Abaqus/CAE 自动切换到“后处理(Visualization)”模块，并显示评估结果。此处显示单轴、双轴和平面测试的三个应力-应变图。从三个应力-应变图可知，没有负斜率，说明材料在整个应变范围内都是稳定的。
在“材料参数和稳定性极限信息(Material Parameters and Stability Limit Information)”对话框中，也总结了材料是否稳定。
2. 材料不稳定示例
修改某个参数，例如将 C01 设置为 -2.0。再次评估，可以看到“材料参数和稳定性极限信息”对称框中提示在某些应变范围内材料不稳定。说明若仿真过程中，出现超出稳定性限制的应变，仿真可能会不真实。在 Abaqus/Standard 中还可能出现不收敛问题。
