針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現

Barlat在2003年提出了專門針對平面應力問題的各向異性屈服準則,該屈服準則對于各向異性材料具有很高的精度,得到了廣泛的應用。

針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖1

YLD2000-2D屈服面示意圖

Yld2000-2d屈服準則由下式給出

針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖2

其中

針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖3

矩陣X′和X″的元素分別由柯西應力的下列線性變換獲得

針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖4

L′和L″的分量由下式求得

針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖5

積分算法采用徑向返回算法,該方法是穩健和精確的。

針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖6針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖7

當彈性試算超出屈服面時,則需要進行塑性修正

針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖8

使其滿足

針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖9

公式9可以通過牛頓法進行迭代求解。

計算的應力應變曲線如下圖所示

針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現的圖10

B, F. Barlat A , et al. "Plane stress yield function for aluminum alloy sheets—part 1: theory." International Journal of Plasticity 19. 9(2003):1297-1319.

王海波, 萬敏, 閻昱,等. 屈服準則在有限元軟件中實現的正確性驗證[J]. 固體力學學報, 2010, 031(002):173-180.

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