考慮三軸度影響的內(nèi)聚力單元本構(gòu)

內(nèi)聚力單元被廣泛應(yīng)用于模擬各種斷裂行為。本文采用三軸度相關(guān)的內(nèi)聚力本構(gòu)模型模擬了材料的斷裂失效行為。有效三軸度參數(shù)

其中

α_c為雙軸度比的臨界值

其中

三軸度相關(guān)的內(nèi)聚力模型本構(gòu)由三部分組成：線彈性階段，彈塑性階段及軟化階段，如下式所示。

其中

根據(jù)上述本構(gòu)，編寫三軸度相關(guān)內(nèi)聚力模型UMAT子程序，通過單胞計算得到的結(jié)果如圖所示。

在進(jìn)行真實試件計算時，需要將相鄰實體單元的三軸度參數(shù)傳遞給內(nèi)聚力單元，如圖所示。

Abaqus中具體實施時，通過UVARM子程序獲得當(dāng)前實體單元的應(yīng)力狀態(tài)，并計算得到對應(yīng)的三軸度，然后通過公共變量實現(xiàn)UVARM和UMAT之間的數(shù)據(jù)交換，將實體單元的相關(guān)參數(shù)傳遞給對應(yīng)的Cohesive單元。計算得到的結(jié)果如下圖所示。