Преобразование диаграммы условного напряжения - деформация в диаграмму истинного напряжения - деформация в программе Abaqus

В пластической области можно выделить две зоны: зону упрочнения и зону образования шейки. Эти две области разделены точкой Временного сопротивления материала при растяжении (UTS), которая представляет собой максимальное напряжение растяжения, которое может выдержать образец. В Abaqus (как и в большинстве программ, основанных на МКЭ) соответствующие данные по диаграмме напряжения-деформация должны быть введены как истинное напряжение и истинная деформация (которое показывает взаимосвязь текущего деформированного состояния материала с историей ранее достигнутых состояний, а не с начальным недеформированным состоянием).
Для преобразования этих данных существуют аналитические уравнения. Помимо этого, Abaqus предлагает дополнительные инструменты для автоматизации этих преобразований, а также расчета определенных свойств материала непосредственно из набора тестовых данных. Аналитические уравнения для преобразования условного напряжения/деформации в истинное напряжение/деформацию могут использоваться только до точки UTS (участок, где допустимы преобразования, показан на рисунке). В следующей за ней области образования шейки /necking/ использование этих уравнений запрещается.
Аналитические уравнения для преобразования условных /engineering/ напряжения-деформации в истинное напряжение-деформацию приведены ниже:

Где σtrue – истинное напряжение;
εtrue – истинная деформация.
В Abaqus для преобразования инженерных данных в истинные требуются следующие действия (при условии, что данные по условным напряжениям-деформациям задаются в виде файла *.txt).
1. Вызов инструмента material Calibration /калибровка материала/

2. Создание нового набора данных, который будет использоваться в целях последующего импорта

3. Считывание данных из текстового файла
Обзор и импорт набора данных (из *.txt - файла), при этом необходимо назначить правильные поля для напряжения-деформации и выбрать нужный
характер набора данных (в нашем случае это nominal /номинальные, т.е. условные/ данные).
4. Process Dataset /Обработка набора данных/
После импорта условных данных Abaqus отображает данные. Далее нужно кликнуть правой кнопкой мыши по соответствующему набору данных /data
set/ и выбрать process /обработка/.

5. Преобразование Условных данных /Engineerind Data/ в Истинные данные /True Data/
Мы выбираем преобразование /convert/ в качестве операции (преобразование из условных данных в истинные данные) и Abaqus создает преобразованный набор данных после выбора настроек, показанных справа. Также можно вывести данную информацию в Abaqus в виде графика.
На рисунке ниже показаны две кривые напряжение-деформация (условная и истинная):
Эта цифра уже меньше
предыдущей, поэтому
UTS = 434.74
Нам нужны только
эти данные

Важная информация 1:
Поскольку в этой статье особое внимание уделяется представлению упомянутых выше аналитических уравнений, еще раз напомним, что эти уравнения являются действительными до точки UTS. Вот почему преобразование данных в Abaqus показано только до этой точки. Полное преобразование соответствующих данных до разрушения материала может быть легко выполнено комплексом Abaqus при условии, что во время соответствующего испытания на разрыв было проведено измерение мгновенной площади поперечного сечения образца для получения значимой зависимости условного напряжения от деформации от точки Временного сопротивления при растяжении /UFS/ до точки разрыва шейки. Данная процедура в Abaqus аналогична той, что уже описана.
Важная информация 2:
Для того чтобы включить пластичность в Abaqus, точки диаграммы напряжение-деформация за пределами предела текучести, должны быть введены в виде истинного напряжения и логарифмической пластической деформации.