這是我第一次實(shí)踐各向異性超彈性本構(gòu)子程序UANISOHYPER_INV，中間走了幾步彎路，好在最后問(wèn)題都解決了。把這個(gè)過(guò)程記錄下來(lái)，為后人鑒。

 1 超彈性本構(gòu)

 

剛接觸超彈性本構(gòu)的時(shí)候，很不適應(yīng)。因?yàn)槲抑把芯康谋緲?gòu)，都會(huì)給出非常明確的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。比如最簡(jiǎn)單的：應(yīng)力=剛度矩陣×彈性應(yīng)變。

超彈性本構(gòu)一般不這么給，給的都是應(yīng)變能和不變量之間的關(guān)系。比如這樣：

對(duì)于新的東西，我本能地用原有的知識(shí)體系去套。于是開(kāi)始拼命的去檢索相關(guān)文獻(xiàn)，試圖找到超彈性本構(gòu)應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系到底是怎么表達(dá)的。

結(jié)果呢就是，撲街。大家都在各種秀張量，秀應(yīng)變能，秀不變量。我一度認(rèn)為這些人閑著沒(méi)事，凈搞形式。

但是也不是一無(wú)所獲，文獻(xiàn)中的蛛絲馬跡都指向了UANISOHYPER_INV子程序。

2 UANISOHYPER_INV子程序

 

UANISOHYPER_INV子程序是干啥的？它就是專(zhuān)門(mén)用來(lái)定義各向異性超彈性本構(gòu)的。那么自然的你就會(huì)想，是不是還有專(zhuān)門(mén)定義各向同性超彈性本構(gòu)的呢？當(dāng)然，這個(gè)子程序叫UHYPER。

看懂了UANISOHYPER_INV子程序的設(shè)定，你就會(huì)恍然大悟，原來(lái)真的不需要定義應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，只要知道應(yīng)變能和不變量的關(guān)系就行了啊。

UANISOHYPER_INV子程序的基本結(jié)構(gòu)如下：

其中主要變量的介紹如下：

也就是說(shuō)，在UANISOHYPER_INV子程序中定義出應(yīng)變能、應(yīng)變能對(duì)不變量的導(dǎo)數(shù)即可。

 于是我按照幫助文檔的提示，一步步完成了子程序編寫(xiě)。但是在測(cè)試的時(shí)候，問(wèn)題接踵而來(lái)。

1 無(wú)法提交計(jì)算

做了一個(gè)簡(jiǎn)單拉伸算例。但是提交計(jì)算時(shí)候，總是報(bào)錯(cuò)：

報(bào)錯(cuò)信息告訴我，可壓縮性材料不能用雜交單元。這個(gè)確實(shí)不能用，但是我好像沒(méi)有用啊。

趕緊去檢查網(wǎng)格屬性和材料屬性設(shè)置吧：

確認(rèn)過(guò)眼神，我沒(méi)設(shè)置錯(cuò)，但是它就是報(bào)錯(cuò)。

干脆將錯(cuò)就錯(cuò)，把網(wǎng)格屬性改成減縮積分。然后它竟然可以算了。。。。

但是沒(méi)有能夠完全收斂，算了兩步就死了。更夸張的是，神奇的現(xiàn)象出現(xiàn)了。

2 拉伸膨脹？

 

我拉伸了一個(gè)柱子，結(jié)果出來(lái)一個(gè)紡錘體：

職業(yè)生涯第一次算出拉伸膨脹的效果，上網(wǎng)一搜，確實(shí)有些特殊材料拉伸膨脹，但是橡膠這樣常規(guī)材料是不會(huì)的。感覺(jué)世界觀被刷新了一下。這個(gè)時(shí)候我開(kāi)始懷疑，一定是我的本構(gòu)搞錯(cuò)了，什么本構(gòu)出來(lái)結(jié)果，妥妥的本構(gòu)問(wèn)題。本構(gòu)主要就是應(yīng)變能的定義，以及應(yīng)變能對(duì)不變量的求導(dǎo)。為了找出本構(gòu)問(wèn)題，我反復(fù)復(fù)驗(yàn)推導(dǎo)過(guò)程。然而無(wú)論怎么復(fù)驗(yàn)，依舊拉伸膨脹。

 

3 自帶子程序好使不？

我開(kāi)始懷疑當(dāng)年學(xué)了假的微積分，以致于現(xiàn)在的本構(gòu)算出一個(gè)王八結(jié)果。后悔當(dāng)年數(shù)學(xué)分析課總是睡覺(jué)，老師的山東口音至今回蕩耳邊。

沒(méi)辦法了，用ABAQUS自帶的UANISOHYPER_INV子程序和試試吧，這個(gè)總是不會(huì)錯(cuò)的吧。

從安裝文件夾下面找到子程序和驗(yàn)證模型。一番操作提交了計(jì)算。

結(jié)果：

差一點(diǎn)當(dāng)場(chǎng)砸電腦，還是告訴我可壓縮性材料不能用雜交單元。那我繼續(xù)改成減縮積分單元，將錯(cuò)就錯(cuò)下去。

結(jié)果還是膨脹。。。。

當(dāng)場(chǎng)崩潰，回想昨夜調(diào)到12點(diǎn)程序，轉(zhuǎn)眼又搞了一天，我心灰意冷。ABAQUS自帶本構(gòu)和模型，都報(bào)錯(cuò)都算不對(duì)，這肯定是在針對(duì)我。

 

4 軟件bug害死人

 

冷靜下來(lái)之后，我開(kāi)始想。明明我設(shè)置了不可壓和雜交單元，但是報(bào)錯(cuò)告訴我我是可壓，那么到底可壓還是不可壓？

我決定打開(kāi)Inp文件看個(gè)究竟，這一看不要緊，一看嚇一跳。

Inp文件明明白白顯示，材料屬性可壓縮！！也就是說(shuō)，在軟件界面勾選了不可壓，但是這是個(gè)假象，勾了等于白勾。

激動(dòng)的心，顫抖的手，我顫顫巍巍把inp文件可壓改成不可壓，單元改成雜交單元。然后再job里面導(dǎo)入這個(gè)inp提交計(jì)算。

終于成功了！！

這一切的一切，都是軟件bug作祟。

老淚縱橫，軟件bug害死人。

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