混凝土塑性損傷模型(CDP)材料失效與刪除

混凝土塑性損傷(CDP)模型因其拉壓異性特征,非常適合模擬混凝土、巖石、陶瓷等材料,以往版本無法實現單元損傷積累到一定量后刪除,限制其在鉆削、垮塌等材料失效模型中的應用;

高腳杯摔碎.gif

ABAQUS也在不斷完善各部分功能,于2019FD01版本增加了混凝土塑性損傷失效材料的單元刪除功能,即:CONCRETE FAILURE關鍵字,現在我們可以定義拉伸開裂應變或位移、壓縮非彈性應變或損傷閥值作為材料失效的標準。同時可以定義閥值為溫度和場變量的函數。當滿足任意一項失效標準時,該單元將失效并從模型中刪除。需指定輸出場變量:STATUSMP和STATUS。

這一功能目前僅支持Abaqus/Explicit分析類型,四種失效準則使用的評價參數分別為:

  • 拉伸應變(或位移);

  • 壓縮非彈性應變;

  • 拉伸損傷值;

  • 壓縮損傷值。

*CONCRETEFAILURE關鍵字使用:

屬性類型Type有兩種方式:

1)設置Type=STRAIN(默認)時,拉伸失效將基于拉伸應變準則;

2)設置Type=DISPLACEMENT時,拉伸失效將基于拉伸位移準則;

第一行參數如下:

  1. 失效時的拉伸應變(或位移)

  2. 破壞時的壓縮非彈性(壓碎)應變

  3. 失效時的拉伸損傷,當材料定義了“CONCRETE TENSION DAMAGE”時可用;

  4. 失效時的壓縮損傷,當材料定義了“CONCRETE COMPRESSION HARDENING”時可用;

  5. 溫度

  6. 第一場變量

  7. 第二場變量

  8. 等, 第三場變量后需要換行

GUI中編輯關鍵字方式定義:

第一步:模型樹中,選中需要定義的模型,并右擊選擇Edit Keywords…選項,激活關鍵字編輯窗口;

CDP4.png
混凝土塑性損傷模型(CDP)材料失效與刪除的圖3
第二步:找到需要定義的材料關鍵字,如:*Material, name=PolarisCDP_1,并在其末尾增加:
*CONCRETE FAILURE

0.01,0,0,0

表示:僅采用拉伸應變作為CDP模型的失效評判參數,當拉伸應變達到0.01時,單元將失效。

CDP5.png

第三步:記得勾選場量輸出的STATUS選項。

演示案例:
《細觀模型的巴西劈裂仿真》
混凝土塑性損傷模型(CDP)材料失效與刪除的圖5

注意:材料參數均隨意設置,因此效果有實際有差異,僅供參考;

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插件|POLARIS_CDP

插件|POLARIS_MesoConcreteV2.1

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