金年会jinnian

很多工程师朋友们，在工作了一段时间之后，都想入坑有限元分析，利用有限元软件来帮助自己解决在设计中遇到的各种难题，本文为大家介绍，想要学习有限元软件，你需要分析的一些材料特性，让大家少走一些弯路。

1、什么叫材料本构模型：

本构模型，又称材料的力学本构方程，或材料的应力-应变模型，是描述材料的力学特性 （应力-应变-强度-时间关系）的数学表达式。简单点来说，就是物体的力与变形之间的关系；

弹性变形有弹性变形的模型，塑形变形，又有塑形变形的模型，同样的，材料的断裂就有损伤模型。一款有限元软件，能仿真哪些材料，取决于这款有限元软件里包含了哪些材料本构模型。有的软件可以仿真金属材料，而有的软件可以仿真混凝土岩石等材料，这些都需要软件可以表达出该材料的本构模型。

2、什么叫线性非线性材料：

线性材料指的应力—应变曲线呈现直线的状态，我们可以用金属的应力应变曲线来做一个解释。线性阶段，指的是前面的直线部分，而后面的非直线部分则均被称为非线性阶段，从图上我们分析到，同一种材料也会有线性变形阶段和非线性变形阶段。

图：金属的应力应变曲线

3、要仿真一种材料的变形，我需要哪些参数：

在材料变形的不同阶段，仿真需要用到的参数是不一样的，在线性变形阶段，只需要知道材料的弹性模量，泊松比就可以。在塑性变形阶段，因为变形无法用简单的公式表达，我们需要将不同应力下产生的应变，顺利获得连线的方式生成应力-应变曲线。

图：塑性变形下的应力应变曲线

  在材料的断裂阶段，我们需要根据材料的损伤准则，给予材料不同的属性。例如延性损伤里的柔性损伤，需要给出断裂应变、三轴应力、应变比，同时还要在损伤演化里给定破坏之后的位移。

图：延性损伤的材料参数

图：损伤演化

   以上是一些基本的材料特性，分析有限元中要用到的材料特性，可以帮我们更好的理解，自己所要解决的问题。