1. 金屬塑性：在相對(duì)低的溫度下，載荷相對(duì)單調(diào)且蠕變效應(yīng)并不重要的地方，可來描述金屬的屈服和非彈性流。

——在Abaqus中，這些模型使用與塑性流相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)Mises或者Hill屈服面。常見的應(yīng)用包括壓碎分析、金屬成形以及一般的塌縮研究。

2. 承受循環(huán)荷載的金屬模型：在Abaqus中，可以使用線性隨動(dòng)硬化模型或者非線性各

向同性/隨動(dòng)硬化模型來仿真承受循環(huán)荷載的材料行為。

——演變規(guī)律由一個(gè)隨動(dòng)硬化部分( 描述應(yīng)力空間屈服面的平移)，以及個(gè)各向同性部分組成?！獌煞N模型都可以模擬包辛格效應(yīng)和塑性安定，但是非線性各向同性/隨動(dòng)硬化模型的預(yù)測更加精確。

——平均應(yīng)力的松脫振動(dòng)和松弛僅由非線性各向同性/運(yùn)動(dòng)模型考慮。

3. 率相關(guān)的屈服：隨著應(yīng)變率的增加，許多材料表現(xiàn)出屈服強(qiáng)度的提高。在Abaqus中，

可以為許多塑性模型定義率相關(guān)性，可用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)過程中。

——可應(yīng)用的模型包括經(jīng)典的金屬塑性、擴(kuò)展的Drucker-Prager塑性和可壓碎的泡沫塑性。

4. 蠕變和膨脹：Abaqus/Standard為經(jīng)典的金屬蠕變行為和時(shí)間相關(guān)的體積膨脹行為提供材料模型。此模型適用于像金屬或者玻璃那樣的高溫蠕變流動(dòng)相對(duì)緩慢的(準(zhǔn)靜態(tài))非彈性變形模型。假定蠕變應(yīng)變率為純偏量，則意味著沒有與非彈性應(yīng)變的此部分相關(guān)聯(lián)的體積變化。

——蠕變可與經(jīng)典的金屬塑性模型以及ORNL模型一起使用，膨脹可以與經(jīng)典的金屬塑性模型一起使用。

5. 退火或者熔化：Abaqus具有在高于指定的用戶定義溫度(稱為退火溫度)時(shí)，模擬

失去硬化記憶情形的功能。它適用于承受高溫變形工藝的金屬，在此工藝過程中，材料可能經(jīng)歷熔化，并且可能經(jīng)歷再凝固或者其他形式的退火。

——在Abaqus中，可使用經(jīng)典的金屬塑性(Mises 和Hill)來模擬退火或者熔化；

——在Abaqus/Explicit中，可以使用Johnson-Cook塑性來模擬退火或者熔化。將退火溫度假定成材料的一個(gè)屬性。

6. 各向異性的屈服和蠕變：Abaqus 提供各向異性的屈服模型，此模型對(duì)于使用經(jīng)典的金屬塑性、隨動(dòng)硬化和/或蠕變模擬的，在不同方向上表現(xiàn)出不同屈服應(yīng)力的材料是可用的。Abaqus/Standard模型中包含蠕變；

——在Abaqus/Explicit中，則無法使用蠕變行為。

——模型允許指定每一個(gè)應(yīng)力分量不同的應(yīng)力比來定義初始各向異性。

——此模型對(duì)于在加載后隨著材料變形產(chǎn)生顯著各向異性變化的情況是不夠的。

7. Johnson-Cook塑性：Abaqus/ Explicit中的Johnson-Cook塑性模型特別適合用來模擬金屬的高應(yīng)變率變形。

——是Mises塑性的一個(gè)特殊種類，包括硬化規(guī)律和率相關(guān)的分析形式，通常用于絕熱瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中。

8. 動(dòng)態(tài)失效模型：Abaqus/ Explicit中為Mises 和Johnson-Cook 塑性模型提供了兩種動(dòng)態(tài)失效模型。

——一個(gè)是剪切失效模型，其失效準(zhǔn)則是基于積累的等效塑性應(yīng)變；

——一個(gè)是拉伸失效模型，它使用靜水壓壓應(yīng)力作為失效度量來模擬動(dòng)態(tài)碎裂或者壓力截止。兩種方法都提供包括單元?jiǎng)h除的多種失效選擇，并主要應(yīng)用于真正的動(dòng)態(tài)情況。與此相比較，漸進(jìn)性失效和破壞模型對(duì)于準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)情況都是適用的，并且具有其他顯著的優(yōu)點(diǎn)。

9. 多孔金屬塑性：多孔金屬塑性模型用來模擬具有空穴萌生和擴(kuò)展損傷形式的材料，也可以用于高相對(duì)密度的粉末金屬工藝過程仿真(相對(duì)密度是指實(shí)體材料體積與材料總體積之比)。

——此模型是基于具有空核的Gurson多孔金屬塑性理論來建立的，并且適用于相對(duì)密度大于0.9的材料。此模型對(duì)于相對(duì)單調(diào)的載荷是足夠的。

10. 鑄鐵塑性：鑄鐵塑性模型用來模擬灰鑄鐵，此材料表現(xiàn)出明顯的拉伸和壓縮非彈性行為差異?；诣T鐵的微觀結(jié)構(gòu)是鋼基體中分布著鱗片狀的石墨。拉伸時(shí)，鱗片狀石墨是應(yīng)力集中源;壓縮時(shí)，鱗片狀石墨則用來傳遞應(yīng)力。所得到的材料在拉伸時(shí)是脆性的，但是在壓縮時(shí)具有與鋼相似的行為。拉伸和壓縮塑性響應(yīng)的區(qū)別：

——①拉伸時(shí)的屈服應(yīng)力比壓縮時(shí)的屈服應(yīng)力低3~4倍；

——②拉伸過程中體積永久增加，壓縮時(shí)的非彈性體積變化則可以忽略；

——③拉伸和壓縮時(shí)具有不同的硬化行為。此模型對(duì)于相對(duì)單調(diào)荷載是足夠的。

11. 雙層黏塑性：在Abaqus/Standard中，雙層黏塑性模型對(duì)于模擬除了塑性外，還具有顯著時(shí)間相關(guān)行為的材料是有用的。對(duì)于金屬，這些行為通常發(fā)生在高溫下。試驗(yàn)表明，此模型應(yīng)用于熱機(jī)載荷獲得了良好的結(jié)果。

12.ORNL本構(gòu)模型：Abaqus/ Standard中的ORNL塑性模型適用于304和316不銹鋼的循環(huán)加載和高溫蠕變。所提供的塑性和蠕變計(jì)算依據(jù)是原子核標(biāo)準(zhǔn)NEF9-5T中的規(guī)定：“I類高溫原子核系統(tǒng)組件的設(shè)計(jì)指導(dǎo)和流程( Guidelines and Proceduresfor Design of Class I Elevated Temperature Nuclear System Com-ponents)。”

——此模型是線性隨動(dòng)硬化模型(上面介紹的)的擴(kuò)展，用來為低周疲勞和蠕變疲勞是關(guān)鍵問題的設(shè)計(jì)目的提供簡單的壽命評(píng)估。

13 變形塑性：Abaqus/Standard為韌性金屬中斷裂力學(xué)的完整塑性解的建立提供Ramberg-Osgood塑性模型的變形理論。此模型最常用于模型的一部分必須建立完全的塑性解，使用小位移分析的靜態(tài)載荷中。

14. 擴(kuò)展的Drucker-Prager塑性和蠕變：塑性模型的Drucker-Prager 系列擴(kuò)展描述粒狀材料或者聚合物的行為，它們的屈服行為以等效壓應(yīng)力為基礎(chǔ)。

——非彈性變形有時(shí)與粒子間相互交叉滑動(dòng)那樣的摩擦機(jī)理相關(guān)聯(lián)。

——這類模型提供三種不同的屈服準(zhǔn)則供用戶選擇。三種準(zhǔn)則的區(qū)別是子午面上屈服面的形

狀不同，包括線性形式、雙曲線形式和一般指數(shù)形式。

——對(duì)于模型的線性形式，非彈性的時(shí)間相關(guān)(蠕變)行為與塑性行為的耦合，Abaqus/Standard中也是可用的。

——蠕變行為在Abaqus/ Explicit中是不可用的。

15. 改進(jìn)的Drucker-Prager/Cap 塑性和蠕變：改進(jìn)的Drucker-Prager/Cap塑性模型可以用來仿真地質(zhì)材料的壓力相關(guān)的屈服。添加的Cap屈服面有助于控制材料剪切屈服時(shí)的體積膨脹，并且提供非彈性硬化機(jī)理來表現(xiàn)塑性壓緊。

——在Abaqus/Standard中，非彈性時(shí)間相關(guān)(蠕變)的行為與塑性行為的耦合對(duì)于此模型

來說也是可用的；

——有兩種可能的蠕變機(jī)制：內(nèi)聚Drucker-Prager 型機(jī)制和固化蓋狀機(jī)制。

16. Mohr-Coulomb塑性：Mohr- Coulomb塑性模型可用于巖土工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)應(yīng)用。模型使用經(jīng)典Mohr-Coloumb屈服準(zhǔn)則:子午面平面內(nèi)的直線和偏平面內(nèi)不規(guī)則的六邊形截面。Abaqus Mohr-Coulomb 模型具有完全的平滑潛流，用來替代經(jīng)典的六邊形金字塔，潛流是子午面中的雙曲線，它使用Menetrey和Willam 提出的平滑偏截面。

17. 臨界狀態(tài)(土壤)的塑性：土壤塑性模型描述了非黏性土壤的非彈性響應(yīng)。模型提供了對(duì)試驗(yàn)中觀察到的土壤行為的合理匹配。

——此模型通過基于3個(gè)應(yīng)力不變量的屈服函數(shù)、1個(gè)定義塑性應(yīng)變率的流動(dòng)假設(shè)，以及一個(gè)根

據(jù)非彈性體積應(yīng)變來改變屈服面大小的應(yīng)變硬化理論，來定義材料的非彈性行為。

18. 可壓碎泡沫塑性：泡沫塑性模型適合建立典型的用于能量吸收結(jié)構(gòu)的可壓碎泡沫模型；

——其他可壓碎的材料，比如輕木也可以使用此模型進(jìn)行仿真。此模型對(duì)于相對(duì)單調(diào)的荷載是非常適用的。除了用于金屬泡沫外，各向同性硬化的可壓碎泡沫模型也可以用于聚合物泡沫。

19. 節(jié)理材料：Abaqus/Standard中的節(jié)理材料模型用來為在不同方向上包含高密度平行節(jié)理平面的材料，比如沉積巖，提供一個(gè)簡單且連續(xù)的模型。

——此模型用于應(yīng)力主要是壓應(yīng)力的情況，并且當(dāng)垂直于節(jié)理面的應(yīng)力試圖變成拉力時(shí)，它具有將節(jié)理打開的能力。

20. 混凝土：在Abaqus中，為低圍壓下的混凝土分析提供3種不同的本構(gòu)模型：

——Abaqus/Standard中的彌散開裂混凝土模型；

——Abaqus/Explicit 中的脆性開裂模型；

——Abaqus/Standard與Abaqus/Explicit 中的混凝土損傷塑性模型，設(shè)計(jì)每--種模型來為所有形式的結(jié)構(gòu)，即梁、桿、殼和實(shí)體中單純與鋼筋加強(qiáng)的混凝土以及其他相似的準(zhǔn)脆性材料提供通用的模擬能力。

21. 漸進(jìn)性損傷和失效：Abaqus/Explicit具有模擬韌性金屬和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中的漸進(jìn)損傷和失效的通用能力。