等效塑性应变PEEQ是一个用于表征材料在复杂应力状态下累计塑性变形程度的标量参数。当材料受到多轴加载时,各向异性地存在多个塑性应变分量,PEEQ通过某一准则(如von Mises应力准则或Tresca准则)将这些塑性应变分量转化为一个统一的数值,用以评估材料或结构是否达到屈服状态或进一步发生塑性流动。当PEEQ大于零时,说明材料已经进入了塑性阶段。
材料的塑性曲线描述了材料从弹性阶段进入塑性阶段时的应力 - 应变关系变化,它是材料非线性行为的重要体现。在Abaqus中进行弹塑性分析时,最主要的操作就是定义塑性材料数据(即应力应变关系)。只有明确了材料的塑性曲线,才能准确知道材料在不同应力水平下的塑性应变情况,进而计算出等效塑性应变PEEQ。
在Abaqus中定义塑性材料数据时,需要按照以下步骤操作:
1.数据换算:将单向拉伸或压缩试验得到的名义应力和名义应变数据换算为真实应力和塑性应变。真实应变与名义应变的换算公式为:
(对于拉伸试验,和
分别为名义应变和名义应力,
2.输入数据点:在Abaqus/CAE或INP文件中给出一系列由真实应力和塑性应变所构成的数据点,Abaqus将自动在各数据点之间进行线性插值。定义塑性材料的关键词为:*MATERIAL, NAME = <材料名称 > *PLASTIC <屈服点处的真实应力 >, 0 <真实应力 >, <塑性应变 > 。需要注意的是,关键词 *PLASTIC下面第一行中的第二项数据必须为0,其含义为在屈服点处的塑性应变为0,且关键词 *PLASTIC下面各个数据行中的塑性应变必须按照递增的顺序排列。
如果不输入材料的塑性曲线,Abaqus就无法得知材料在应力作用下何时进入塑性阶段以及塑性应变的具体数值,也就无法计算出等效塑性应变PEEQ。因为在弹性阶段,材料的应力和应变呈线性关系,不存在塑性应变,只有当材料进入塑性阶段,才会产生塑性应变,进而有等效塑性应变PEEQ的概念。