1、弹塑性分析

线弹性分析阶段就是应力和应变成正比，即应力=应变*弹性模量，卸载以后一切恢复原状。在达到材料的弹性极限后，继续加载就进入塑性分析阶段，此时再卸载就无法恢复原状。在这个过程当中，构件产生的总应变就可以分为弹性应变和塑性应变两部分，弹性应变依然和应力存在正比的关系，关键就是如何建立起塑性应变与由此产生的应力之间的关系，这就需要引入塑性模型( Plasticity Models)了。

影响塑性应变的因素有很多，如加载历史(这就是为什么弹塑性分析要涉及到荷载步了)、温度、应力、应变率，以及一些内部因素，如材料的屈服强度、损伤等。

2、Ansys中的塑性模型

ANSYS中的塑性模型用以下三个准则描述塑性发展的过程：

屈服准则：加载过程中，一旦材料的等效应力超过屈服应力，程序判定进入塑性状态，这是解决一个从弹性到塑性的过渡点问题；

流动准则：当构件发生塑性应变时，流动准则定义了应变方向，也就是说，流动准则可以描述在达到屈服后，在每一个荷载增量的作用下，塑性应变的各个分量是如何发展的；

强化准则：描述了初始屈服准则随着塑性应变的增加是怎样发展的。

对于“强化准则”，当材料经过屈服阶段的塑性变形后，卸载，再加载到屈服，新的屈服点要比原屈服点高一些。那第一次屈服点就对应着“初始屈服准则”，每一次的屈服都比上一次高一点，这个发展的过程就是强化。根据强化过程是不是与方向有关又可分为：如果一个方向加载-卸载作用后，各个方向上的强化效果相同，就叫做“等向强化”；如果一个方向加载-卸载作用后，各个方向上的强化效果不同，就叫做“随动强化”。

等向强化和随动强化的区别，主要就在方向性上。对于一次单向加载，二者的区别不大，如果是反复加载，即构件既有受拉到屈服也有受压到屈服，这就应当用随动强化而不是等向强化来解决问题了。比如等向强化模型通常采用Von Mises(各向同性)屈服准则，对于金属、高分子多聚物，以及饱和地质材料等都可以有很好的近似度，但是其不适合用于微观结构和具有塑性膨胀性质的材料；随动强化模型可采用Hill(各向异性)屈服准则，屈服过程需要考虑应力方向与轴向的相对关系，可用于微结构或宏观金属的锻造过程。

在各向异性坐标系统中，应力方向用单元坐标系统来定义，而在各项同性系统中，屈服应力是一个常量。在每种强化模型中，又分为三个类别：双线性、多线性和非线性。三者之间的区别见下图：

双线性等向强化模型(BISO)

多线性等向强化模型(MISO)

非线性等向强化模型(NLISO)

显而易见，三者都是用来描述应力-应变增长曲线的，而在这条非常重要的曲线当中，就给程序提供了屈服应力、模量等重要信息。不同之处，是在于描述的方式，双线性模型是用两条线段来描述，多线性模型是用多条线段来描述一个曲线增长的过程，而非线性模型则是用一段非线性函数来描述。