循环稳定材料的棘轮行为:II.隐式应力积分算法和有限元实现

针对第一部分发展的、能够合理描述循环稳定材料棘轮行为的粘塑性本构模型,详细讨论该模型的数值计算方法和有限元实现。在径向回退(RadialReturn)和向后欧拉积分方法的基础上,结合连续迭代(SuccessiveSubstitution)方法,推导并建立了针对循环粘塑性本构模型的、新的隐式应力积分算法。为了本构模型在大型有限元分析程序(如ABAQUS等)中的实现,针对有限元的整体节点迭代计算,推导和确立了一个新的、考虑率相关塑性的一致切线刚度矩阵(ConsistentTangentModulus)表达式。通过对一些算例的有限元分析,讨论了建立的隐式应力积分算法的优越性,同时对特定构件的棘轮行为进行了数值模拟,进而检验了有限元实现的合理性和必要性。