第1章 几何建模中的问题

1．弹塑性分析中如何确定材料的弹塑性参数

问题：

在进行弹塑性分析时，如何根据拉伸试验的应力-应变曲线来确定分析所需的材料参数。

答复：

进行弹塑性分析时需要提供材料的弹塑性数据，经常使用的是双线性或多线性参数。

在ANSYS中，除了需要先输入弹性数据（弹性模量和泊松比），对于双线性参数，只需提供屈服应力和切线模量（割线模量），而对于多线性参数，需要屈服应力和应力-应变曲线数据。

下面是一个例子：

已知某铝合金的材料拉伸曲线如图1-1所示。

图1-1 某铝合金的拉伸曲线

（1）按照双线性假设确定切线模量。

根据双线性假设，材料在进入屈服后，应力-应变曲线为一条直线，其斜率即为切线模量（割线模量）。上述铝合金的拉伸应力-应变曲线可以简化为图1-2所示的形式。

图1-2 按照双线性假设确定切线模量

（2）多线性假设。

此时只需要输入应力-应变曲线数据。对上述拉伸曲线，可以提供表1-1所示的应力-应变数据输入到ANSYS的非线性材料参数中。

表1-1 应力-应变数据示例

其中第一列应该是屈服时的应力和应变，其比值应该近似等于材料的弹性模量（70000 MPa）：

E=120/0.1714%=70012-误差约0.02%。

输入数据时，注意应变数据的单位是%（百分之一），因此需要将表1-1中应变数据乘以0.01再输入。