降伏面是彈性區域的邊界，因此在二維應力空間，降伏面的面積和形狀可以表徵材料的乘載能力；對於孔隙材料，本研究使用有限元素分析方法，探討一種二維六邊形孔隙材料的降伏點和降伏面。為了刺探二維孔隙材料在軸向應力-剪應力空間中的初始和接續降伏面(initial and subsequent yield surfaces)，本研究使用代表區塊(Representative-block)方法，選擇代表區塊樣式和適當的邊界條件，並提出等效塑性應變增量(Equivalent plastic strain increment) 法來決定降伏點。經由網格分析、邊界效應分析、尺寸效應分析選出做適合的代表區塊，結合設計降伏點刺探路徑和預加載路徑後，檢測不同相對密度孔隙材料的初始和接續降伏面，並研究相對密度對降伏面演化的影響。此模擬分析方法，也經由實驗數據驗證其正確性。此研究顯示，剪切預加載路徑可增強孔隙材料的性能；相對密度較低的孔隙材料，其降伏面演化行為可能與相對密度較高孔隙材料的降伏面演化不同。除此之外，從孔隙材料的降伏面演化，也可觀察出其硬化行為與包辛格效應(Bauschinger effect)。（土木系劉立偉教授提供） 圖一：(a) 二維孔隙材料試體與單軸實驗。 (b) 二維孔隙材料實驗與模擬之力-位移曲線。 圖二：針對相對密度ρ=21.4%孔隙材料，在不同預加載位移下，有限元素模擬所得其降伏面演化。
降伏面是彈性區域的邊界，因此在二維應力空間，降伏面的面積和形狀可以表徵材料的乘載能力；對於孔隙材料，本研究使用有限元素分析方法，探討一種二維六邊形孔隙材料的降伏點和降伏面。為了刺探二維孔隙材料在軸向應力-剪應力空間中的初始和接續降伏面(initial and subsequent yield surfaces)，本研究使用代表區塊(Representative-block)方法，選擇代表區塊樣式和適當的邊界條件，並提出等效塑性應變增量(Equivalent plastic strain increment) 法來決定降伏點。經由網格分析、邊界效應分析、尺寸效應分析選出做適合的代表區塊，結合設計降伏點刺探路徑和預加載路徑後，檢測不同相對密度孔隙材料的初始和接續降伏面，並研究相對密度對降伏面演化的影響。此模擬分析方法，也經由實驗數據驗證其正確性。此研究顯示，剪切預加載路徑可增強孔隙材料的性能；相對密度較低的孔隙材料，其降伏面演化行為可能與相對密度較高孔隙材料的降伏面演化不同。除此之外，從孔隙材料的降伏面演化，也可觀察出其硬化行為與包辛格效應(Bauschinger effect)。（土木系劉立偉教授提供）
圖一：(a) 二維孔隙材料試體與單軸實驗。 (b) 二維孔隙材料實驗與模擬之力-位移曲線。
圖二：針對相對密度ρ=21.4%孔隙材料，在不同預加載位移下，有限元素模擬所得其降伏面演化。