材料失效的案例
材料失效強(qiáng)度理論整理【一】
內(nèi)容來自《材料力學(xué)》《復(fù)合材料力學(xué)》
一、 各向同性材料
1. 最大正應(yīng)力理論
認(rèn)為材料進(jìn)入失效狀態(tài)的標(biāo)志是最大正應(yīng)力大于極限應(yīng)力。
、
是材料單向拉伸，壓縮下的極限應(yīng)力值。
2.最大剪應(yīng)力理論
認(rèn)為材料失效的原因是最大剪應(yīng)力達(dá)到極限值。
3. 最大線應(yīng)變理論
認(rèn)為材料失效是因?yàn)樽畲蟮木€應(yīng)變達(dá)到最大值。
4. 最大歪形能理論
認(rèn)為材料失效的原因是材料的最大歪性能大于極限值。
是材料單向拉伸的極限應(yīng)力
二、正交各向異性單層復(fù)合材料
1. 最大應(yīng)力理論
認(rèn)為材料主方向應(yīng)力應(yīng)該小于各自對(duì)應(yīng)強(qiáng)度，否則材料失效。
2.最大應(yīng)變理論
和最大應(yīng)力理論類似，但認(rèn)為應(yīng)變是材料是失效的原因。
展開 【ABAQUS建模】復(fù)合材料失效與單元?jiǎng)h除-附cae文件
復(fù)合材料失效模擬是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要仔細(xì)設(shè)置和考慮多個(gè)參數(shù)。
1.設(shè)置復(fù)合鋪層：
在模型中定義復(fù)合材料的鋪層結(jié)構(gòu)，包括纖維方向、層數(shù)、厚度和材料類型等參數(shù)。可以使用ABAQUS CAE中的“Composite Layup”功能來設(shè)置復(fù)合鋪層。
2.定義材料特性：
為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料定義材料特性，包括纖維和基體的力學(xué)性質(zhì)（如彈性模量、剪切模量、屈服強(qiáng)度等）、失效準(zhǔn)則和失效模型等。
3.分配載荷和邊界條件：
根據(jù)實(shí)際情況在模型中分配載荷和邊界條件。這些載荷和邊界條件可以包括約束、力、壓力或其他外部加載。
4.復(fù)合失效模擬過程中單元未被刪除的可能原因：
在復(fù)合材料失效模擬中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)一些單元未被刪除。這可能是由于網(wǎng)格劃分不合理或網(wǎng)格質(zhì)量不好導(dǎo)致的。建議檢查網(wǎng)格質(zhì)量并進(jìn)行調(diào)整，確保合理的網(wǎng)格劃分。
5.后處理復(fù)合材料變形和失效結(jié)果：
完成失效模擬后，需要進(jìn)行后處理以查看復(fù)合材料的變形和失效結(jié)果。可以使用ABAQUS CAE提供的后處理功能來可視化和分析模擬結(jié)果，例如查看復(fù)合材料的應(yīng)力、應(yīng)變分布、損傷演化和失效模式等。
以下是詳細(xì)的步驟和注意事項(xiàng)：
1.設(shè)置復(fù)合鋪層：
a. 在ABAQUS CAE中創(chuàng)建復(fù)合材料模型，并選擇適當(dāng)?shù)膯卧愋停ɡ纾琒HELL181用于復(fù)合板）。
b. 使用"Part"工具創(chuàng)建復(fù)合鋪層的幾何形狀，設(shè)置纖維的方向和層數(shù)。
c. 定義每層中纖維和基體的材料性質(zhì)，可以使用各向異性彈性參數(shù)定義纖維方向的彈性模量和剪切模量。
2.定義材料特性：
a. 選擇適當(dāng)?shù)?em>失效準(zhǔn)則和失效模型，這取決于您希望模擬的復(fù)合材料失效行為。
b. 定義纖維和基體的彈性性質(zhì)、破壞準(zhǔn)則和屈服準(zhǔn)則。
c.
展開 失效是特指材料失效嗎？
材料按其性能與用途，一般分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料是以力學(xué)性能為主要特征；功能材料是以物理、化學(xué)等性能為主要特征。二者性能的不同是由微觀結(jié)構(gòu)和元素屬性所決定。
材料的失效行為主要取決于微觀結(jié)構(gòu)和宏觀形態(tài)的變化。確定不同材料的失效模式、失效機(jī)理、失效缺陷與失效起因的相互關(guān)系，是失效分析學(xué)科的核心內(nèi)容。
失效含義：
1，國(guó)標(biāo)GB3187-82《可靠性基本名詞術(shù)語及定義》定義的失效 ：“產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能，對(duì)可修復(fù)產(chǎn)品通常稱為故障。”
2，《材料大辭典》定義的失效，又稱復(fù)合材料的破壞，指復(fù)合材料在經(jīng)過某些物理、化學(xué)過程后（如載荷作用、材料老化、溫度和濕度變化等）發(fā)生了尺寸、形狀、性能的變化而喪失了規(guī)定的功能。
3，《美國(guó)金屬學(xué)會(huì)手冊(cè)》定義的按照 《ASM Handbook 》的定義，服役的任何構(gòu)件出現(xiàn)以下三種狀態(tài)之一時(shí)即為失效：
（1）完全不能修復(fù)時(shí)；
（2）仍可以使用，但不能滿意地達(dá)到規(guī)定的功能時(shí)；
（3）受到嚴(yán)重?fù)p傷而不能繼續(xù)安全可靠地使用時(shí)。
由此可見，除《材料大辭典》直接定義為材料失效以外，其余的定義指產(chǎn)品或者構(gòu)件的功能降低或者受損等；某些功能受損而失效，如油井的通徑無法滿足鉆頭通過而導(dǎo)致的失效是與材料自身無關(guān)的。
展開 Dyna中模擬材料失穩(wěn)的GISSMO失效模型 ￥20
材料失穩(wěn)
塑性變形可分為兩個(gè)階段，在工程應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度之前為均勻塑性變形，超過抗拉強(qiáng)度后出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象（材料失穩(wěn)），發(fā)生局部集中塑性變形。
對(duì)于常規(guī)的有限元算法，真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線出現(xiàn)下降段（材料失穩(wěn)）以后，隱式算法往往表現(xiàn)出結(jié)果分叉，不收斂的情況，顯式算法則表現(xiàn)出強(qiáng)烈的網(wǎng)格依賴性。
材料失效與應(yīng)力三軸度
對(duì)現(xiàn)有金屬材料研究發(fā)現(xiàn)，失效應(yīng)變受應(yīng)力狀態(tài)影響，材料所受應(yīng)力狀態(tài)不同時(shí)，材料內(nèi)產(chǎn)生的塑性變形與應(yīng)力集中程度將不同，材料失效應(yīng)變也會(huì)發(fā)生變化。
下圖為某鋁合金材料失效塑性應(yīng)變與應(yīng)力三軸度的曲線。
累積損傷算法
現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)損傷分析中，大多數(shù)采用線性累積損傷算法（如JC失效模型），不能準(zhǔn)確反映實(shí)際的非線性累積損傷過程。非線性累積損傷模型相比線性累積損傷模型更能準(zhǔn)確反映出實(shí)際的非線性累積損傷過程，而線性累積損傷模型偏保守。
不同失效準(zhǔn)則和不同累積損傷算法的仿真差別
GISSMO失效模型
單元尺寸對(duì)失效應(yīng)變的影響
由于材料失穩(wěn)后的應(yīng)變帶有強(qiáng)烈的網(wǎng)格依賴性，而損傷及失效應(yīng)變均和材料失穩(wěn)后的應(yīng)變相關(guān)，為了消除單元尺寸對(duì)失效應(yīng)變的影響，GISSMO本構(gòu)中引入了單元尺寸和失效應(yīng)變歸一化因子LCREGD。
實(shí)例驗(yàn)證
以簡(jiǎn)單的單軸拉伸試驗(yàn)為例：
損傷閥值DCRIT設(shè)定為0.5時(shí)計(jì)算結(jié)果如下：
材料失穩(wěn)后中間單元先失效，符合單軸拉伸試驗(yàn)規(guī)律。
展開 
關(guān)于 Ls-Dyna中材料失效準(zhǔn)則的定義
有些材料類型中有關(guān)于失效準(zhǔn)則的定義，但是也有些材料類型沒有失效準(zhǔn)則的材料類型，這時(shí)需要額外的失效準(zhǔn)則定義，與材料參數(shù)一塊定義材料特性。需要用到*mat_add_erosion關(guān)鍵字，對(duì)于這個(gè)關(guān)鍵字有幾個(gè)需要注意的地方。
1、材料的通用性破壞準(zhǔn)則：`
材料通常為拉破壞或者剪切破壞，靜水壓是以壓為正，拉為負(fù)，所以靜水壓破壞就是給出最小的承受壓力，當(dāng)然需要小于0（即拉力），如果靜水壓小于該值，則材料破壞。相反，應(yīng)力則是以壓為負(fù)，拉為正，故最大主應(yīng)力或最大等效應(yīng)力或最大剪應(yīng)力破壞等等都是給出最大的應(yīng)力極限，當(dāng)然大于0，如果拉應(yīng)力大于該值，則材料破壞，無論是*MAT_ADD_EROSION，還是材料內(nèi)部自帶的破壞準(zhǔn)則還是其他軟件，都遵循以上準(zhǔn)則。
注意：屈服不是失效。
2、單元失效模擬的功能與目的
單元?jiǎng)h除功能是為了克服有限元本身的缺陷而提出的一項(xiàng)方法，由于有限元本身是基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的，而在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)中，所研究的物體需要是連續(xù)的，既物質(zhì)域在空間中連續(xù)。在這樣的理論假設(shè)框架下，單元本身是不會(huì)消失的。然而在實(shí)際情況下，由于損傷斷裂的存在，勢(shì)必會(huì)使得一些單元消失或者完全的失效，所以為了能夠模擬這種情況，DYNA 提供了單元失效功能。
破壞、失效、斷裂，都是工程性的概念，它表示在達(dá)到某一準(zhǔn)則后，結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、或者構(gòu)件中的某一部分，從結(jié)構(gòu)中退出工作，不再影響整體結(jié)構(gòu)的受力。而從有限元概念上說，對(duì)上述機(jī)制的模擬，基本手段都是一樣的，就是當(dāng)滿足某一指標(biāo)（比如某個(gè)應(yīng)變大小）后，將一個(gè)單元或者一個(gè)積分點(diǎn)的質(zhì)量、剛度和應(yīng)力、應(yīng)變都設(shè)為零（或者非常接近與零），這樣它在整體結(jié)構(gòu)計(jì)算中就不再發(fā)揮作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了退出工作機(jī)制的模擬。
展開 復(fù)合材料失效理論知多少？（一）
7 Chang-Chang失效準(zhǔn)則
前面的準(zhǔn)則中都是沒有考慮材料的非線性的，層壓板在G12和G13兩個(gè)剪切方向是存在嚴(yán)重的剪切非線性的，考慮材料的剪切非線性行為，Chang等把Tsai-Hahn的剪切非線性模型(一種表征層壓板剪切非線性本構(gòu)的力學(xué)模型),引入到失效準(zhǔn)則中，提出了Chang-Chang失效準(zhǔn)則；Chang-Chang失效判據(jù)被廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料碰撞沖擊等問題，目前三維Chang-Chang失效判據(jù)被集成于商業(yè)有限元軟件LS_DYNA及MSC.Dytran中。
【拓展】如何在Abaqus中自定義失效判據(jù)呢？
Abaqus中集成了數(shù)個(gè)二維失效判據(jù)，能用來做漸進(jìn)失效分析的只有Hashin漸進(jìn)失效模型（Hashin失效準(zhǔn)則+基于能量演化的退化準(zhǔn)則）。
如果想引入一些新的失效判據(jù)，可以在Abaqus中采用UVARM子程序添加，短短幾十行代碼就可以添加一種新的判據(jù)進(jìn)行初始強(qiáng)度預(yù)估。但是這種僅能做損傷起始判斷，無法做損傷演化，且僅能用于Abaqus/Stadard求解器。
如果想引入新的判據(jù)并實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)損傷，則可以通過USDFLD、VUSDFLD、UMAT、VUMAT子程序?qū)崿F(xiàn)。
有關(guān)Abaqus復(fù)合材料UVARM子程序開發(fā)的教學(xué)視頻可以移步到以下鏈接：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10131
有關(guān)Abaqus復(fù)合材料VUMAT子程序開發(fā)的教學(xué)視頻可以點(diǎn)擊以下鏈接：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10610
其他子程序開發(fā)內(nèi)容將陸續(xù)在技術(shù)鄰發(fā)布，敬請(qǐng)關(guān)注。
原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者。
展開 LS-DYNA | 材料的失效模型
失效模型
失效為材料發(fā)生故障的開始
失效對(duì)材料剛度和強(qiáng)度無影響
失效模型比損傷模型計(jì)算簡(jiǎn)單
失效模型通常從實(shí)驗(yàn)中識(shí)別的參數(shù)少
損傷模型
損傷為材料失效的開始
損傷對(duì)材料的剛度和強(qiáng)度有影響
損傷模型比失效模型計(jì)算復(fù)雜
損傷模型需要確定更多參數(shù)
一些失效模型
*MAT_PIECWISE_LINEAR_PLASTICITY（#024）
考慮各項(xiàng)同性硬化和應(yīng)變速率影響的von mises彈塑性材料模型，是基于等效塑性應(yīng)變的失效模型、
*MAT_MODIFIED_PIECWISE_LINEAR_PLASTICITY（#123）
基于等效塑性應(yīng)變或主應(yīng)變的失效模型
*MAT_JOHNSON_COOK（#015）
*MAT_MODIFIED_JOHNSON_COOK（#107）
與溫度和應(yīng)變率相關(guān)的材料，失效準(zhǔn)則為應(yīng)力三軸比的函數(shù)。
*MAT_VTM_STM（#135）
正交各項(xiàng)異性彈塑性材料模型，基于Cockcroft-Latham和Bressan-Williams斷裂準(zhǔn)則。
展開 【理論知識(shí)】Hashin復(fù)合材料漸進(jìn)失效模型原理及參數(shù)詳解
在之前的文章里曾經(jīng)多次提到過Hashin準(zhǔn)則，這是目前區(qū)分失效模式的判據(jù)中應(yīng)用最廣泛的判據(jù)之一，已被Abaqus、Ansys、MSC等大型商業(yè)軟件所集成。無論中文還是外文有關(guān)采用Hashin準(zhǔn)則進(jìn)行復(fù)合材料漸進(jìn)失效分析的文章也是鋪天蓋地、數(shù)不勝數(shù)，Hashin于1980年發(fā)表的一篇單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料失效準(zhǔn)則的文章被引用了3790次。在提出該理論時(shí)，本來是用于預(yù)測(cè)單向復(fù)合材料失效行為的，然鵝，目前大家基本都在將其應(yīng)用于層壓板的失效預(yù)測(cè)。
關(guān)于Hashin準(zhǔn)則的描述以及在WWFE中的表現(xiàn)，之前已經(jīng)撰文描述過，此處不再贅述，感興趣的可以點(diǎn)擊下方鏈接了解詳情。
聊一聊世界復(fù)合材料失效運(yùn)動(dòng)會(huì)（WWFE）——搞復(fù)材失效而不知WWFE你就out了
復(fù)合材料失效理論知多少？（一）
本文主要講解一下Abaqus中使用Hashin失效判據(jù)以及基于能量的演化判據(jù)進(jìn)行漸進(jìn)失效分析時(shí)各種參數(shù)和變量的定義和來由。有一些讀者對(duì)這兩者的組合使用的非常熟練，但并不了解損傷演化過程中失效判據(jù)和臨界應(yīng)變能釋放率是如何控制損傷擴(kuò)展的，希望通過本文能幫助讀者對(duì)復(fù)合材料漸進(jìn)失效分析有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
展開 【案例分享】侵切仿真-材料失效
【案例分享】侵切仿真-材料失效
實(shí)體部件的侵切仿真，圓柱體高速（2000m/s）撞擊平板，并穿越厚板，其中左側(cè)模型由于接觸設(shè)置存在問題，因此未能形成貫穿孔；而右側(cè)模型設(shè)置合力的接觸，實(shí)現(xiàn)了入射物體的貫穿，并形成貫穿孔。通過這個(gè)仿真，表明Abaqus能實(shí)現(xiàn)諸如：爆破、開挖、切削等仿真過程。
源自幫助文檔案例手冊(cè)2.1.4
inp文件請(qǐng)到幫助文檔案例手冊(cè)2.1.4中下載
公眾號(hào)【星辰北極星】回復(fù)“侵切仿真”獲得cae文件（abaqus2017）
更多案例：
【案例分享】umeshmotion冰塊融化仿真
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【案例分享】鋁合金殼柱壓潰
展開 材料失效比你想象的恐怖！
自1903年12月世界上誕生第一架飛機(jī)以來，航空事業(yè)已走過了117年的路程，在這一百多年里，在失效分析的伴隨下，飛機(jī)的安全性水平有了顯著的提高。未來隨著航空器的發(fā)展，新設(shè)備、新材料、新工藝在航空器上不斷涌現(xiàn)，更需要航空工作者們集中智慧，采用更加先進(jìn)的檢測(cè)手段和分析技術(shù)，來解決失效分析面臨的新問題，求得新發(fā)展。
來源：熱處理生態(tài)圈、航空知識(shí)
網(wǎng)絡(luò)課 | LS-DYNA材料失效模型—GISSMO模型專題
01、課程簡(jiǎn)介
隨著汽車行業(yè)產(chǎn)品的不斷減重設(shè)計(jì)以及輕量化材料的大量應(yīng)用，如高強(qiáng)度熱成型鋼、鋁鎂合金和碳纖維復(fù)合材料等，這些均對(duì)汽車零部件的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能提出了更高的強(qiáng)度要求，特別是在極限惡劣工況下出現(xiàn)的少量部件的失效破壞，而對(duì)于這些部件失效方式的準(zhǔn)確預(yù)估越來越成為當(dāng)前工程仿真的研究重點(diǎn)。
LS-DYNA中有多種材料失效模型本構(gòu)，其中GISSMO模型是一種基于應(yīng)力狀態(tài)增量累積的失效模式，它可以和任何其它材料本構(gòu)進(jìn)行組合使用，并能夠?qū)?fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的失效模式進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，目前已在工程領(lǐng)域得到了快速普及和廣泛應(yīng)用。
02、時(shí)間費(fèi)用
2月25日（15:00-16:30）
限時(shí)19.9元/人（課程價(jià)值599元）
03、適用人群
汽車行業(yè)、沖壓成型行業(yè)，以及關(guān)心碰撞、沖擊和金屬成型等過程中材料失效破壞問題的仿真或設(shè)計(jì)工程師。
展開 
超高強(qiáng)鋼材料碰撞失效行為仿真預(yù)測(cè)技術(shù)研究
作為汽車碰撞仿真分析領(lǐng)域最主流的求解器，LS-DYNA提供了多種失效模型來應(yīng)對(duì)不同的仿真預(yù)測(cè)精度需求[8]。
對(duì)于各向同性失效行為，*MAT＿24材料本構(gòu)模型提供了基于恒定塑性應(yīng)變的簡(jiǎn)單失效判據(jù)。這種簡(jiǎn)單的失效模型通常僅需要材料單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)即可以標(biāo)定，試驗(yàn)量小，但由于沒有考慮應(yīng)力狀態(tài)、網(wǎng)格尺寸等諸多關(guān)鍵因素，預(yù)測(cè)精度有限。*MAT＿123材料本構(gòu)模型在此基礎(chǔ)上新增了最大主應(yīng)變和減薄率2個(gè)失效判據(jù)，一定程度上提高了失效行為預(yù)測(cè)精度。
對(duì)于金屬材料而言，應(yīng)變路徑是影響失效行為的重要因素之一。*MAT＿15材料本構(gòu)模型引入了損傷累積值概念，其定義如下所示。當(dāng)損傷累積值達(dá)到上限時(shí)，相應(yīng)的單元發(fā)生失效并進(jìn)行刪除。增量式損傷累積方法克服了應(yīng)變失效判據(jù)應(yīng)變路徑依賴的問題，提高了失效行為預(yù)測(cè)的合理性。
式中，D為損傷累積值；Δεp為當(dāng)前時(shí)間步內(nèi)塑性應(yīng)變?cè)隽浚粸楫?dāng)前時(shí)間步內(nèi)對(duì)應(yīng)的斷裂極限應(yīng)變；σ*為靜水壓力與等效應(yīng)力比值；為應(yīng)變率；T為溫度；d1～d5為斷裂極限準(zhǔn)則待定參數(shù)。
*MAT＿15材料本構(gòu)模型中材料斷裂極限采用JOHNSON COOK準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則是基于現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)型公式，對(duì)于金屬材料而言，該準(zhǔn)則在剪切、雙拉等應(yīng)力區(qū)間存在明顯的不足。為克服*MAT＿15材料本構(gòu)模型的局限性，*MAT＿224材料本構(gòu)模型引入了自定義的斷裂極限準(zhǔn)則，并考慮了仿真網(wǎng)格尺寸對(duì)斷裂極限應(yīng)變的影響，進(jìn)一步提高了失效行為預(yù)測(cè)精度，其失效準(zhǔn)則定義如下：
式中，f (η,θ)為與應(yīng)力三軸度η及羅德角θ有關(guān)的自定義準(zhǔn)則；為與應(yīng)變率有關(guān)的自定義修正項(xiàng)；h(T)為與溫度相關(guān)的自定義修正項(xiàng)；i(Le,η)為與單元特征長(zhǎng)度Le及應(yīng)力三軸度η有關(guān)的自定義修正項(xiàng)。
另一方面，損傷與應(yīng)力耦合效應(yīng)也是金屬材料失效行為不可忽視的現(xiàn)象之一。
展開 復(fù)合材料失效理論知多少（十）——Tsai–Wu失效準(zhǔn)則
Tsai-Wu 失效準(zhǔn)則是一種唯象材料失效理論，廣泛應(yīng)用于拉伸、壓縮強(qiáng)度不同的各向異性復(fù)合材料。當(dāng)層合板的失效指數(shù)達(dá)到 1 時(shí)，Tsai-Wu 準(zhǔn)則預(yù)測(cè)達(dá)到失效狀態(tài)。該失效準(zhǔn)則是一般二次失效準(zhǔn)則的特例，可以表示為以下形式：
其中，F(xiàn)i和Fij均是通過實(shí)驗(yàn)得到的強(qiáng)度參數(shù)，σi和σij采用的是二階張量的Voigt標(biāo)記方式，如果假定破壞包絡(luò)面是封閉凸面，相互作用項(xiàng)Fij還需要滿足下列約束：
這也就意味著Fii項(xiàng)必須是正值。
對(duì)于具有三個(gè)對(duì)稱平面的正交各向異性材料，如果假設(shè)Fij=Fji，且假設(shè)正應(yīng)力和剪應(yīng)力之間、剪應(yīng)力與剪應(yīng)力之間沒有耦合的條件下，Tsai-Wu 失效準(zhǔn)則的一般形式簡(jiǎn)化為：
通常，正交各向異性材料在三個(gè)方向的單軸拉伸、壓縮強(qiáng)度表示為σ1t、σ1c、σ2t、σ2c、σ3t、σ3c，剪切強(qiáng)度表示為S23、S31、S12。那么正交各向異性 Tsai-Wu 失效準(zhǔn)則的系數(shù)為：
上式中，F(xiàn)1、F2、F3、F44、F55、F66可以通過簡(jiǎn)單地單軸拉伸實(shí)驗(yàn)或剪切試驗(yàn)得到，另外，在有的教科書中F1、F2、F3、F11、F22、F33表示為：
兩者差了一個(gè)負(fù)號(hào)，這取決于壓縮應(yīng)力自身帶不帶負(fù)號(hào)，如果壓縮應(yīng)力自帶負(fù)號(hào)（負(fù)數(shù)）則用后者，否則用前者。
理論上系數(shù)F12、F13、F23可以通過等雙軸試驗(yàn)（兩個(gè)方向應(yīng)力相同）來確定。如果等雙軸拉伸的破壞強(qiáng)度是：
則F12、F13、F23可以表示為：
但是實(shí)際上，等雙軸試驗(yàn)測(cè)定很難，在過去的幾十年中，也有無數(shù)的嘗試去確定這個(gè)參數(shù)，部分復(fù)合材料力學(xué)教材里給出過當(dāng)
時(shí)誤差最小的結(jié)論。近期，諾丁漢大學(xué)李曙光老師從自洽性角度出發(fā)對(duì)F12的合理取值給出了唯一地確定，也使得Tsai-Wu理論更加完備。
展開 混凝土塑性損傷模型（CDP）材料失效與刪除
混凝土塑性損傷（CDP）模型因其拉壓異性特征，非常適合模擬混凝土、巖石、陶瓷等材料，以往版本無法實(shí)現(xiàn)單元損傷積累到一定量后刪除，限制其在鉆削、垮塌等材料失效模型中的應(yīng)用；
ABAQUS也在不斷完善各部分功能，于2019FD01版本增加了混凝土塑性損傷失效材料的單元?jiǎng)h除功能，即：CONCRETE FAILURE關(guān)鍵字，現(xiàn)在我們可以定義拉伸開裂應(yīng)變或位移、壓縮非彈性應(yīng)變或損傷閥值作為材料失效的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)可以定義閥值為溫度和場(chǎng)變量的函數(shù)。當(dāng)滿足任意一項(xiàng)失效標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，該單元將失效并從模型中刪除。需指定輸出場(chǎng)變量：STATUSMP和STATUS。
這一功能目前僅支持Abaqus/Explicit分析類型，四種失效準(zhǔn)則使用的評(píng)價(jià)參數(shù)分別為：
拉伸應(yīng)變（或位移）；
壓縮非彈性應(yīng)變；
拉伸損傷值；
壓縮損傷值。
展開 Ansys Workbench正交各項(xiàng)異性（橫觀各向同性）材料強(qiáng)度失效評(píng)估 ￥10
問題：
在做結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元仿真的過程中，我們經(jīng)常被問：結(jié)構(gòu)在某個(gè)載荷下能不能用，材料會(huì)不會(huì)失效。回答這個(gè)問題的邏輯也簡(jiǎn)單：給出材料的許用應(yīng)力，將仿真結(jié)果的應(yīng)力值和許用應(yīng)力進(jìn)行比較，仿真應(yīng)力大于許用應(yīng)力就判斷不合格。
但是做了仿真就知道，計(jì)算結(jié)果的應(yīng)力提取類型有很多，而可查到的材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值又少的可憐。尤其是最近遇到一種纖維增強(qiáng)塑料的強(qiáng)度仿真問題，要判斷塑料件在給定載荷下是否失效。
示例：
塑料件是PA的基體，然后注塑成型的過程中加了玻纖增強(qiáng)材料（PA + GF20）。這就導(dǎo)致了成形結(jié)構(gòu)件不再是各向同性的材質(zhì)，變成了各向異性。常用的四大強(qiáng)度理論似乎不再適用其強(qiáng)度失效的結(jié)果評(píng)估。
這里先回顧下最常用的四大強(qiáng)度理論：（假設(shè)材料的許用應(yīng)力是最易查到標(biāo)準(zhǔn)拉伸屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度）
第一強(qiáng)度理論：最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論，即當(dāng)結(jié)構(gòu)件的最大拉應(yīng)力大于材料測(cè)試的拉應(yīng)力限值時(shí)就判斷的結(jié)構(gòu)會(huì)失效。適用材料：脆性材料（如鑄鐵等）。只提取仿真結(jié)果的第一主應(yīng)力與材料應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。
即只需判斷：仿真結(jié)果的 與材料的許用應(yīng)力；
第二強(qiáng)度理論：最大拉應(yīng)變強(qiáng)度理論，即導(dǎo)致材料失效的主要因素是拉應(yīng)變。（這個(gè)本人用的少，就不誤導(dǎo)大家了）。
第三強(qiáng)度理論：最大剪切應(yīng)力強(qiáng)度理論，即結(jié)構(gòu)件的失效主要是因?yàn)榍袘?yīng)力最先達(dá)到了材料的許用切應(yīng)力。
我們是需要判斷仿真結(jié)果的最大剪應(yīng)力 與材料的。等效為 。
（但是我們沒有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，這里我就認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)中，當(dāng)材料達(dá)到屈服時(shí)，材料的剪切強(qiáng)度 ，即材料許用剪切強(qiáng)度是拉伸試驗(yàn)測(cè)試的拉伸應(yīng)力的一半。）
第四強(qiáng)度理論：我們最常用的Von mises應(yīng)力（畸變能密度理論），適用絕大多數(shù)塑性金屬材料的失效評(píng)估。
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