Abaqus材料属性定义：弹性力学性能概览

1. 弹性总述：

线弹性Linear elasticity：

线弹性是Abaqus中最简单的弹性形式。线弹性模型可以定义各向同性、正交异性或各向异性的材料行为，并且适用于小的弹性应变。

平面应力正交各向异性失效Plane stress orthotropic failure：

提供了用于线弹性的破坏理论。它们可用于获取后处理的输出请求。

多孔弹性Porous elasticity：

Abaqus/Standard中的多孔弹性模型用于弹性应变的体积部分随等效压力应力的对数变化的多孔材料。属于非线弹性，适用于小的弹性应变。

次弹性Hypoelasticity：

Abaqus/Standard中的次弹性模型用于应力变化率由弹性矩阵乘以弹性应变变化率定义的材料，其中弹性矩阵是总弹性应变的函数。属于非线弹性，适用于小的弹性应变。

类橡胶超弹性Rubberlike hyperelasticity：

对于有限应变下的类橡胶材料，超弹性模型提供了一个通用的应变势能来描述几乎不可压缩弹性体的材料行为。属于非线弹性，适用于大的弹性应变。

泡沫超弹性Foam hyperelasticity：

超泡沫模型(Hyperelastic behavior in elastomeric foams)描述弹性可压缩泡沫的有限应变。该非线性弹性模型适用于大应变(特别是大体积变化)。Abaqus/Explicit中的低密度泡沫模型(low-density foam)是一种非线性粘弹性模型，适用于描述低密度弹性体泡沫(如碰撞和冲击应用)的应变率敏感行为。对于发生永久变形的泡沫材料，应采用泡沫塑性模型(Crushable foam plasticity models)。

各向异性超弹性Anisotropic hyperelasticity：

各向异性超弹性模型描述高度各向异性和非线性弹性行为的材料(如生物医学软组织，纤维增强弹性体等)。该模型适用于大弹性应变，并能捕捉到材料方向(或纤维方向)随变形的变化。

织物材料Fabric materials：

Abaqus/Explicit中的织物模型可以捕获织物沿填充物和经纱方向的刚度。它还捕获纱线方向相对旋转时的剪切响应。该模型考虑了包括大剪切旋转在内的有限应变。它通过使用测试数据或用户子程序VFABRIC来捕获织物的高度非线性弹性响应，以进行材料表征。基于织物性能的测试数据包括非线弹性、永久变形、率相关响应和损伤累积。

粘弹性Viscoelasticity：

粘弹性模型用于描述随时间变化的材料行为。在Abaqus/Standard中，指定频率相关的材料行为。它必须与线弹性、类橡胶超弹性或泡沫超弹性相结合。

平行流变框架Parallel rheological framework：

平行流变框架用于模拟大应变下材料的非线性行为，如弹性体和聚合物。在此框架内定义的模型由多个平行粘弹性网络或者再加弹塑性网络组成，可以使用Mullins效应对永久集和材料软化进行建模。采用超弹性材料模型定义弹性响应;塑性响应基于不可压缩各向同性硬化塑性理论;用蠕变势推导出的流动法则来表示粘性响应。

滞回Hysteresis：

使用Abaqus/Standard中的滞回模型来描述弹性体的率相关行为。它与超弹性一起使用。

缪林丝效应Mullins effect：

Mullins效应模型用于描述填充橡胶弹性体由于损伤而产生的应力软化。该模型还可以用于弹性泡沫中的永久能量耗散和应力软化效应。它与类橡胶超弹性或泡沫超弹性一起使用。

不可压或不可拉弹性：

当不需要产生压或拉主应力时，可以使用Abaqus/Standard中的no compression or no tension模型。只能用于线弹性。

2. 弹性应变的大小

除了在超弹性模型和织物材料模型中，弹性应变很小(小于5%)。除非在材料定义中考虑金属塑性等非弹性响应，则总应变可以任意大。

对于大应变为纯弹性的有限应变计算，应使用织物模型(针对机织织物)、超弹性模型(针对类橡胶行为)或泡沫超弹性模型(针对弹性泡沫)。超弹性模型和织物模型是唯一能给出大弹性应变下实际材料行为的现实预测的模型。在Abaqus/Standard中，线性或多孔弹性模型适用于大应变是非弹性的其他情况。

在Abaqus/Standard中，当应力达到弹性模量的50%或更多时，线弹性、多孔弹性和次弹性模型将表现出较差的收敛特性;这种限制在实际情况下并不严重，因为这些材料模型对于由此产生的大应变是无效的。

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