LaRC準則的案例
Abaqus內置LaRC05失效準則子程序介紹 ￥9.9
LaRC05準則是NASA蘭利研究中心關于復合材料強度計算的理論。其吸收了Puck準則中關于基體失效的預測方法，并提出Kinking模型來描述纖維壓縮失效的起始。還考慮了就位強度、材料非線性等復雜問題近年來受到廣泛關注。
纖維拉伸失效
纖維壓縮失效
當|σ1|≤|Xc/2|時，為纖維的splitting模式，當|σ1|>|Xc/2|時，為纖維的kinking模式。
基體失效
式中，<x>=(x+|x|)/2;
Kink角度Ψ為0-180度內使失效系數最大的值。
Abaqus從2017版本開始，內置了UVARM和DMGINI兩種子程序供用戶調用。UVARM子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”作為材料名的前綴，可以用來評估是否滿足LaRC05強度指標；DMGINI子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”作為材料名前綴，可以結合XFEM來分析裂紋萌生和擴展。
在abaqus中可以通過修改關鍵字來進行模型設置
UVARM設置
DMGINI設置
輸出變量的含義
計算結果
[1].Pinho, S.T., et al., Material and structural response of polymer-matrix fibre-reinforced composites. Journal of Composite Materials, 2012. 46(19-20): p. 2313-2341.
[2].Pinho, S.T., G.M. Vyas and P. Robinson, Material and structural response of polymer-matrix fibre-reinforced composites: Part B.
展開 Abaqus復合材料Larc05失效準則Umat子程序開發
LaRC05準則是NASA蘭利研究中心關于復合材料強度計算的理論。其吸收了Puck準則中關于基體失效的預測方法，并提出Kinking模型來描述纖維壓縮失效的起始。還考慮了就位強度、材料非線性等復雜問題近年來受到廣泛關注。
之前在https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1279990 這個帖子里介紹了Abaqus內置的Larc05子程序調用方法，因為內置的Larc05子程序是通過Udmgini子程序結合Xfem來實現的，因此還是存在一定的局限性的。本帖考慮了復合材料的剪切非線性行為，在材料本構中引入了Hahn-Tsai的剪切非線性模型
式中，β為剪切非線性因子。
通過編寫Umat子程序，對復合材料的損傷行為進行了模擬，計算結果如下。
90度鋪層損傷和載荷位移曲線
0度鋪層損傷和載荷位移曲線
45度鋪層損傷和載荷位移曲線
由上圖可以看出，引入剪切非線性后，45度鋪層試驗件的拉伸曲線表現出明顯的非線性行為
有關于子程序二次開發或者復材仿真的問題可以聯系QQ1653004885或者關注CAE320公眾號
展開 LARC05失效準則
大佬們好，我想詢問一下，我目前使用abaqus內置的LARC05失效準則仿真了一個三點彎曲模型，發現損傷之后沒有發生剛度退化，力位移曲線還呈現上升趨勢，我在關鍵字里面已經編輯了損傷演化的關鍵字，所以是不是真的要聯合xfem才能看到剛度退化啊？
Abaqus內置LaRC05失效準則子程序（附cohesive單元umat子程序開發教程）
LaRC05準則是NASA蘭利研究中心關于復合材料強度計算的理論。其吸收了Puck準則中關于基體失效的預測方法，并提出Kinking模型來描述纖維壓縮失效的起始。還考慮了就位強度、材料非線性等復雜問題近年來受到廣泛關注。
纖維拉伸失效
纖維壓縮失效
當|σ1|≤|Xc/2|時，為纖維的splitting模式，當|σ1|>|Xc/2|時，為纖維的kinking模式。
基體失效
式中，<x>=(x+|x|)/2;
Kink角度Ψ為0-180度內使失效系數最大的值。
Abaqus從2017版本開始，內置了UVARM和DMGINI兩種子程序供用戶調用。UVARM子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”作為材料名的前綴，可以用來評估是否滿足LaRC05強度指標；DMGINI子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”作為材料名前綴，可以結合XFEM來分析裂紋萌生和擴展。
在abaqus中可以通過修改關鍵字來進行模型設置
UVARM設置
DMGINI設置
輸出變量的含義
計算結果
此外，如果有小伙伴希望學習cohesive單元的umat子程序開發相關技術，可以關注下圖的教程：
點擊鏈接進入了解詳情：Abaqus Cohesive單元介紹及其本構的Umat子程序開發教程
最后，有ABAQUS子程序開發相關需求歡迎通過微信公眾號聯系我們。
微信公眾號：320科技工作室。
展開 
LaRC05準則是NASA蘭利研究中心關于復合材料強度計算的新理論
LaRC05準則是NASA蘭利研究中心關于復合材料強度計算的新理論。其吸收了Puck準則中關于基體失效的預測方法，并提出Kinking模型來描述纖維壓縮失效的起始還考慮了就位強度、材料非線性等復雜問題近年來受到廣泛關注。
纖維拉伸失效
纖維壓縮破壞
基體失效
Abaqus從2017版本開始，內置了UVARM和DMGINI兩種子程序供用戶調用。UVARM子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”作為材料名的前綴，可以用來評估是否滿足LaRC05強度指標；DMGINI子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”作為材料名前綴，可以結合XFEM來分析裂紋萌生和擴展。
展開 LaRC05準則是NASA蘭利研究中心關于復合材料強度計算的新理論
LaRC05準則是NASA蘭利研究中心關于復合材料強度計算的新理論。其吸收了Puck準則中關于基體失效的預測方法，并提出Kinking模型來描述纖維壓縮失效的起始還考慮了就位強度、材料非線性等復雜問題近年來受到廣泛關注。
纖維拉伸失效
纖維壓縮破壞
當時，為纖維的splitting模式，當時，為纖維的kinking模式。
基體失效
式中，；為纖維主方向應力；
Kink角度為0-180度內使失效系數最大的值。
Abaqus從2017版本開始，內置了UVARM和DMGINI兩種子程序供用戶調用。UVARM子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”作為材料名的前綴，可以用來評估是否滿足LaRC05強度指標；DMGINI子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”作為材料名前綴，可以結合XFEM來分析裂紋萌生和擴展。
展開 Abaqus復合材料層合板仿真
面內失效主要包括最大應力準則、最大應變準則、Tsai-Wu準則、Tsai-Hill準則、Puck準則、LaRC準則、Hoffman準則、Hashin準則等。最大應力和最大應變準則認為材料主方向上的應力或應變大于等于該方向上的強度時，材料發生破壞，其表達簡單，可直觀判斷失效模式，但是忽略了多種失效模式之間的耦合效應。Tsai-Hill準則沒有考慮材料拉壓強度的不同且并未區分具體的失效模式，Hoffman準則改進了Tsai-Hill準則中未考慮拉壓強度不同的問題，Puck準則和LaRC準則分別考慮了基體和纖維的失效。Abaqus中使用Hashin準則定義損傷變量對材料剛度進行折減來描述CFRP層合板中常見的四種失效模式。
纖維拉伸斷裂（s11≥0）：
纖維壓縮斷裂（s11≤0）：
基體拉伸失效（s22≥0）：
基體壓縮失效（s22≤0）：
式中XT、XC、YT、YC、S12、S23為復合材料的強度指標，分別為纖維方向抗拉、抗壓強度，垂直于纖維方向的抗拉、抗壓強度，以及面內的剪切強度和橫向的剪切強度，s11、s22分別為平行于纖維方向的應力和垂直于纖維方向的應力，t12為面內剪應力。
模擬層間失效的主要方法有擴展有限元法（XFEM）、虛擬裂紋閉合技術（VCCT)以及內聚力單元法（CZM）等，其中基于斷裂力學的XFEM與VCCT均需預制裂紋，不能模擬裂紋的萌生，而CZM模型可以描述分層從萌生到擴展的過程，是復合材料的分層預測中最常用的方法。最常用的內聚力模型包括雙線性模型、指數模型以及多線性模型等。
3. Abaqus低周疲勞損傷演化
對于復合材料的低周疲勞分層擴展行為，Abaqus采用Paris準則結合虛擬裂紋閉合技術（VCCT）來分析。
展開 【公益貼】LS-DYNA 中的復合材料本構模型的選取
就FRP復合材料面內失效而言，常用的失效準則如下：(1) 最大應力準則和最大應變準則,(2) Tsai-Wu 準則, (3) Chang-chang準則, (4) Hashin準則,(5) Puck準則,(6) LaRC準則等，下面列出常用幾種復合材料本構的特點，如下表：
Table 1.
《Composite Structures》：XFEM+UDMGINI實現復合材料擴展有限元分析
擴展有限元（XFEM）在結構斷裂分析中的應用（1）（附案例）
【案例解析】如何使用XFEM擴展有限元模擬復合材料裂紋擴展
由于復合材料失效模式繁多，采用內聚力模型時難以準確預測復合材料結構面內的復雜失效模式，因此，通常需要結合一些新的復合材料強度理論，如Hashin，Puck，LaRC05等，有關先進復合材料強度理論的內容，可查看復合材料力學公眾號前期推送的《復合材料失效理論知多少》專題，可在歷史文章中查找，此處不再贅述。
通常在做復合材料漸進失效分析時，多采用UMAT、VUMAT、USDFLD、VUSDFLD等子程序來實現失效理論和損傷演化方式在有限元中的集成。上述方法都是通過單元刪除或者單元剛度退化來表征裂紋的擴展。且傳統的有限元方法（FEM）在處理這類問題時需要在局部對網格進行極其細致的劃分。而擴展有限元方法（XFEM）則可以打破這種局限性，在遇到應力場或者局部應力梯度較大的問題時，XFEM并不需要在某個特定的局部對網格進行特殊的處理，也可以得到比較準確的預測值。與此同時，XFEM還可以在沒有預制裂紋路徑的情況下，不需要重新劃分網格實現裂紋沿著任意路徑擴展。
2017版之后的Abaqus中所集成的LaRC05準則便是通過擴展有限元方法來模擬裂紋擴展，且在2021版以后又做了一些改進，具體可查看公眾號以前發布的3篇文章。
一文掌握Abaqus中LaRC05(Pinho)失效理論的使用方法
LaRC05失效理論已嵌入2021版Abaqus CAE
Abaqus 2021 LaRC05失效理論初體驗（附案例）
Abaqus中LaRC05準則擴展有限元分析都是通過一類UDMGINI子程序（自定義損傷起始準則）來實現，該程序只可調用，無法看到源代碼。
展開 Abaqus復合材料層合板仿真
面內失效主要包括最大應力準則、最大應變準則、 Tsai-Wu 準則、 Tsai-Hill 準則、 Puck 準則、 LaRC 準則、 Hoffman 準則、 Hashin 準則等。最大應力和最大應變準則認為材料主方向上的應力或應變大于等于該方向上的強度時，材料發生破壞，其表達簡單，可直觀判斷失效模式，但是忽略了多種失效模式之間的耦合效應。Tsai-Hill 準則沒有考慮材料拉壓強度的不同且并未區分具體的失效模式， Hoffman 準則改進了 Tsai-Hill 準則中未考慮拉壓強度不同的問題， Puck 準則和 LaRC 準則分別考慮了基體和纖維的失效。Abaqus 中使用 Hashin 準則定義損傷變量對材料剛度進行折減來描述 CFRP 層合板中常見的四種失效模式。
纖維拉伸斷裂（s11≥0）：
纖維壓縮斷裂（s11≤0）：
基體拉伸失效（s22≥0）：
基體壓縮失效（s22≤0）：
式中XT、XC、YT、YC、S12、S23為復合材料的強度指標，分別為纖維方向抗拉、抗壓強度，垂直于纖維方向的抗拉、抗壓強度，以及面內的剪切強度和橫向的剪切強度，s11、s22分別為平行于纖維方向的應力和垂直于纖維方向的應力，t12為面內剪應力。
模擬層間失效的主要方法有擴展有限元法（XFEM）、虛擬裂紋閉合技術（VCCT)以及內聚力單元法（CZM）等，其中基于斷裂力學的XFEM與VCCT均需預制裂紋，不能模擬裂紋的萌生，而CZM模型可以描述分層從萌生到擴展的過程，是復合材料的分層預測中最常用的方法。最常用的內聚力模型包括雙線性模型、指數模型以及多線性模型等。
展開 尋求合作（復合材料LaRC03~05）umat的用戶自定義子程序
我目前想開展，復合材料損傷準則LaRC03~05，umat的用戶自定義子程序編程工作
本人在umat和uel方面有多年的經驗，但是沒有時間去編寫，目前基本理論和文獻調研工作已經完成，尋求對此感興趣的合作者！
代碼共享，我負責解決umat的執行過程中的框架和關鍵技術問題
有意向者站內ps給我
Abaqus復合材料螺栓接頭的失效分析
Hashin失效萌生準則適用于平面應力單元，意味著該準則可用于平面應力單元、殼單元、連續殼單元和膜單元。連續三維實體單元不能使用Hashin準則。如果沿復合材料厚度的法向應力是尤為關鍵(比如壓力容器情況)，則應使用三維實體連續單元，并結合LaRC05損傷萌生準則(支持三維連續體單元)。
對于損傷演化，建立基于能量的損傷模型。該模型保證了在損傷演化過程中耗散的能量等于每個方向的斷裂能(Gf)。
層壓疊加序列(LSS)定義
由于對板層(介觀尺度)結果感興趣，需要對CFRP板定義層壓疊加序列LSS，此是通過Abaqus屬性模塊中的Composite Layup截面定義完成，如下圖所示。
圖3 : 連續殼Composite Layup窗口的疊合層序細節
復合材料鋪層Composite Layup顯示了鋪層順序的細節，包括鋪層的旋轉角度(相對于 “Ref1” 參考纖維方向)，材料和每個層對應的區域。
網格劃分和單元
選用單元類型SC8R，為一階縮減積分連續殼單元。代替進一步切分幾何，沿著厚度使用一個單一的連續殼，并通過復合鋪層提供LSS，這將是多層截面方法。
不能得到層間剪切應力輸出(CTSHR13,CTSHR23)于場輸出。只有通過歷史輸出繪制層間剪切應力，方法是沿著厚度創建一條路徑并要求輸出結果。通過使用堆疊連續殼層方法，每個層的剪應力作為場輸出很容易得到可視化。
層間剪切應力輸出對復合材料的破壞至關重要，但由于我們在厚度上使用的單元較少(當然，我們可以通過網格播種來改變這一點)，因此計算結果不太準確。一般認為，連續介質殼比傳統殼以及三維連續殼能夠更好地捕捉層間應力。
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