ABAQUS模擬多道次變形的變量繼承方法

2023年6月6日 16:01
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一、引言
使用ABAQUS進行多道次加工時，往往牽扯道次之間變量的繼承（如晶粒尺寸、累積損傷等），這對多道次變形模擬結果的準確性有較大的影響。本文以VUHARD子程序及簡單的熱壓縮模型為例，分享雙道次壓縮之間的晶粒尺寸的繼承方法。
二、模型建立
使用Sellars和Mctegart提出的阿倫尼烏斯方程來描述變形溫度及應變速率對材料熱成形過程的影響：
該類模型在碩博士論文中介紹較多，包括動態、靜態、亞動態再結晶模型，本文主要分享變量繼承的思路，因此模型部分不予過多介紹。建立了如下所示的坯料及壓頭模型，坯料采用C3D8RT單元：
ABAQUS模擬多道次變形的變量繼承方法的圖1
圖1 熱壓縮幾何模型
三、模擬結果及繼承方法
如圖2所示為第一道次計算結束后的材料晶粒度分布：
ABAQUS模擬多道次變形的變量繼承方法的圖2
圖2 第一道次壓縮結束后晶粒度分布云圖
將第一道次結束時刻的晶粒尺寸按照單元順序保存至文件（文件A）內，為使第二道次繼承前一道次的晶粒度分布，在第二道次的本構子程序中加入READ函數，讀取文件A，將文件A中數據保存至新的數組A（代碼中為kdolddata）內：
ABAQUS模擬多道次變形的變量繼承方法的圖3
圖3 READ函數使用方法
隨后將數組A中數據存入狀態變量內，即可實現晶粒度的繼承，如圖4所示為第二道次初始時刻的晶粒度分布，與圖2所示第一道次結束時刻晶粒度分布完全一致：
ABAQUS模擬多道次變形的變量繼承方法的圖4
圖4 第二道次初始時刻晶粒度分布云圖
四、小結
本文所使用的方法可以方便地實現任意狀態變量在不同變形道次之間的相互繼承，對于VUMAT，VUSDFLD等子程序，該方法同樣適用。

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