Abaqus中韌性金屬失效分析需要定義c點的損傷初始化準則，以及cd段的損傷演化（損傷后材料剛度退化路徑）。材料軟化后可持續承載，直到達到d點，材料失效，失去承載能力。

圖1-韌性金屬的全載荷區間應力-應變曲線

圖2-韌性金屬的損傷準則

ABAQUS為韌性金屬提供不同的損傷初始化準則，大致分為兩種類型：

• 金屬裂紋的損傷初始化準則，包括韌性準則（ductile damage、Johnson-Cook damage）和剪切準則（shear damage）。也就是圖2中紅框內的三個準則，它們都屬于金屬承載后產生裂紋的準則。

• 金屬板的徑縮不穩定損傷初始化準則，包括幾種成形極限圖，用于評估鈑金件的可成形性。也就是紅框外的幾個準則，不在本文討論范圍。

圖3-漸進損傷失效分類【摘自Abaqus材料本構模型導圖，完整版鏈接】

····································常見問題解答····································

······Q1: 韌性準則和剪切準則有何不同？

······A1: 韌性金屬開裂有兩種主要機理，基于唯象觀察，仿真模擬這兩種機理時用到不同的損傷起始準則（hooputra2004）：

• 機理1，由于內部（微裂紋）的成核、生長和孔隙的聚集產生的韌性斷裂，這種情況下ductile damage、Johnson-Cook damage兩種韌性準則是適用的，常見于拉伸工況。

圖4-機理1韌性斷裂

•  機理2，由于剪力帶局部化產生的剪切斷裂，這時shear damage比較適合，常見于剪切工況。

圖5-機理2剪切斷裂

······Q2: 可以同時使用不同的準則嗎？

······A2: 對于同一種材料，可以同時指定多個損傷初始化準則，各個準則獨立處理，一旦一個具體的準則得到滿足，則按此準則指定的損傷演化規律計算剛度折減。必須注意的是: 任何損傷初始化準則必須指定一個損傷演化，否者該失效機理在仿真計算時是無效的。

······Q3: ductile damage或Johnson-Cook damage的區別？

······A3: 目前已知的區別（本人水平有限，歡迎各位補充）：

1) Johnson-Cook damage是ductile damage高應變率下的特殊情況，ductile damage在Standard或Explicit都可使用；Johnson-Cook damage則只能在Explicit中使用。

2) 獲取參數的試驗方式不同，Johnson-Cook damage的 d1~d5是在轉變溫度或低于轉變溫度的條件下，通過試件的高溫拉壓扭轉實驗獲得的參數。Ductile damage的η、εdot，是在各種應變率條件下進行的材料拉壓扭轉試驗，每個應力三軸度的值對應一個應力狀態，也即是對應一種試驗狀態。因此一般的研究單位很難完全測得這些數據。相比之下Johnson-cook damage參數要容易測的多。這也是為什么目前的文獻中關于J-C damage的參數要遠多于ductile damage的，而切削、彈丸侵徹分析多屬于高應變率、溫度相關的過程，因此采用jc塑性+jc damage的組合也比較多。

····································工程應用····································

工程案例：連接件由4顆M10的螺栓固定在底座上，連接件承載孔承受持續5ms的沖擊載荷，工況1峰值130KN，工況2峰值135KN。

圖6-案例圖示

圖7-材料參數-彈塑性+韌性損傷+剪切損傷+損傷演化

計算結果：

圖8-工況1應力云圖

圖9-工況1等效塑性應變云圖

圖10-工況2應力云圖

圖11-工況2等效塑性應變云圖

····································模型文件····································

付費部分提供螺栓失效工程案例的2個inp文件（工況1、工況2）。