靜力失效的兩種分析思路

《談材料力學行為研究的標配—ABAQUS UMAT》一文中，我們介紹了UMAT的一些基本信息，從現在做深入研究和做論文的角度來說，研究材料失效似乎已經離不開子程序。然而在工程中，我們常常面臨的場景是強度校核，而非一定要把材料失效的點算準。

目前對于復合材料的靜力失效主要材料兩種思路：

(1) 思路一，漸進失效分析。該思路的目標是計算結構的失效極限。對結構逐級加載，并監測失效單元，對加載過程中出現失效的單元進行性能折減，當失效單元數量達到一定程度，載荷變形曲線掉落，此時認為結構失效。

(2) 思路二，校核安全。在完成應力計算后，采用一定的強度準則進行失效判斷，從而確定設計載荷是否滿足安全要求。

思路一通常適用于結構簡單的模型，并需要開發專門的UMAT本構程序，且對單元的使用限制很大。實際的結構件大都鋪層較厚，采用該思路需要將每一層進行單獨的網格離散，給網格質量控制與生成帶來了困難。

相比之下，思路二更適用于工程計算。我們今天就給出一個針對復合材料構件校核安全的實現方法。

基本思路

ABAQUS內置了復合材料殼的2D強度準則。如果是實體單元或者自定義強度準則，就需要我們脫離ABAQUS對結果進行后處理。

思路如下圖，該思路的適用場景是，單元的層數和實際鋪層并不對應，ABAQUS的鋪層模塊會根據鋪層信息和單向帶材料參數，完成等效材料參數的計算。

上述步驟，一直到“靜力分析完成”都是 在ABAQUS中完成。 

需要解決的技術問題1—材料參數等效

總結

以上過程雖然第一次實現起來需要花一番功夫，但是無論是層合板強度預測工具還是數據解析、渲染工具，開發出來以后可以重復使用，在后續的項目中用起來就很方便了。

 

實際上做仿真或者開發，其中一個目的是提高自己獲取數據的權限和處理數據的權限。要想把仿真做的深入，需要充分了解軟件的輸入、輸出、設定等數據格式，可以說搞透了數據格式基本就搞通了一半。比如ABAQUS的inp文件，最好能達到不借助軟件界面，自己編程序定義inp完成網格建模、材料定義、分析步定義、邊界條件定義、輸出定義的程度。

 

糊里糊涂用軟件，糊里糊涂看結果，約等于沒有入門。

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