損傷失效的案例
金屬韌性損傷材料失效模型應用實例-Abaqus/Explicit鋼制管狀結構多工況沖擊損傷失效分析 ￥49.9
在常溫狀態下，大多數工程金屬具有較高的韌性，這種情況下，材料的失效分析通常會使用韌性損傷漸進失效模型。
如下圖所示，該模型完整的定義了材料的彈性階段、塑性階段、損傷起始與損傷演化。材料承載經歷彈塑性階段后達到損傷起始點a，繼續承載，損傷后的材料剛度折減，出現軟化，直到損傷參數D=1時，材料剛度退化為0，單元刪除。
韌性材料損傷漸進失效模型
工程案例：
鋼制管狀結構多工況沖擊損傷失效分析
上圖案例中的分析工況按閱讀順序依次是：
沖擊質量5kg，速度100m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度100m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度200m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度300m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度400m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度500m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度500m/s，桶厚20mm;
沖擊質量25kg，速度400m/s，桶厚50mm;
沖擊質量25kg，速度500m/s，桶厚50mm;
付費部分為鋼制管狀結構多工況沖擊損傷失效分析案例的9種工況共計9個inp文件壓縮包+CAE 源文件壓縮包。
展開 漸進性損傷與失效（主要是韌性金屬）-- 圖片未顯示的話，可郵箱PDF格式文件 ￥12
漸進性損傷與失效：概覽（Progressive damage and failure: overview）
一、漸進性損傷與失效
ABAQUS主要提供以下模型來預測漸進損傷與失效：
（1）韌性金屬的漸進損傷與失效（Progressive damage and failure for ductile metals）：
ABAQUS具有模擬韌性金屬漸進性損傷與失效的基本功能：（1）該損傷與失效模型可以與Mises、Johnson-Cook、Hill以及Drucker-Prager塑性模型聯合使用；（2）該損傷與失效模型支持定義支持一種或多種損傷初始準則，包括韌性ductile，剪切shear，成形極限圖forming limit diagram （FLD），成形極限應力圖forming limit stress diagram（FLSD），成形極限圖Müschenborn-Sonne forming limit diagram（MSFLD）和Marciniak-Kuczynski（M-K）準則。指定損傷初始準則后，材料剛度會根據指定的損傷演化規律進行漸進地退化。
漸進損傷與失效模型允許材料剛度呈現平滑退化，故適合準靜態和動態分析，比動態失效模型（Dynamic failure models）具有很大的優勢（注：ABAQUS/Explicit提供動態失效模型（Dynamic failure models），適用于高應變率動態問題）。
Johnson-Cook和M-K損傷初始準則不適用于ABAQUS/Standard分析（即隱式迭代方法）。
展開 算例丨Abaqus軟件中陶瓷本構模型及侵徹損傷失效數值計算應用實例
其主要原因是不同本構模型定義陶瓷材料的損傷失效模型存在一定差異，造成了JHB本構模型單元失效快，棒材速度降低。而陶瓷本構的損傷段參數往往都是根據試驗擬合得出的，不能適應所有的工況，故調整JHB本構的損傷段參數，進行重新求解，結果如圖6所示。此時速度降基本與其它兩種本構模型一致，且陶瓷破碎出現陶瓷錐及環裂現象。
圖6 修正JHB損傷參數后的求解結果
根據3種本構模型的損傷失效公式可知，本質上DP和JH-2本構是一種累積損傷失效模式，即理解為不同的損傷程度對應不同的應力壓力關系曲線，在損傷過程中對應的曲線是不斷產生變化的，變化的過程是連續函數；而JH-1和JHB本構模型在不同損傷程度時，僅對應兩種狀態，即完整和失效兩種狀態，類似數字電路中的0、1，是不連續的間斷函數。
JH本構模型本質上是一種唯象本構模型，是通過觀察到的現象來確定公式形式、耦合參數的。陶瓷的高應變率的損傷失效行為是在微秒級甚至更小的時間尺度內發生的，JH本構模型通過較為簡單的公式很難精確反映其損傷失效過程。故采用單元失效來表征材料失效的方法難以對這類復雜的侵徹問題進行求解，如需得出較為準確而可靠的數值計算結果，在目前本構模型的基礎上，還應訴諸于以SPH為代表的粒子法處理這類問題。
JH本構對求解的邊界條件敏感，改變單元的大小、整體的分布趨勢（如加密方式不同）及單元屬性（如四面體網格）等都將對計算結果造成影響。
最后，在實際工程實際使用當中，個人認為沒必要考慮哪種本構更精確更可靠，其實它們"半斤八兩;，選擇自己熟悉且合適的本構模型即可。當使用一個本構模型一直不能求解出滿意結果時，也不妨換個本構模型嘗試一下。
文章來源：gunsss
展開 ABAQUS-水下爆炸沖擊損傷失效例題
ABAQUS-水下爆炸沖擊損傷失效例題
ABAQUS-水下爆炸沖擊損傷失效例題.docx
基于Abaqus/Explicit的復合材料漸進損傷失效模型及VUMAT子程序講解分析（含詳細視頻教程）
ABAQUS_STATIC
ABAQUS_EXPL
VUMAT_
error
Stiffness
149443.1944
150283.095
150073.0422
-0.14%
stress_max
2488.157959
2497.833984
2488.34082
-0.38%
failure strain
未計算完成
0.016662283
0.016605058
-0.34%
應力云圖如下：
SDV16表示纖維拉伸的初始損傷系數，分布云圖如下圖：
SDV23 dft表示損傷演化中的損傷系數，模式為纖維拉伸，分布如下圖：
SDV23 DFT
關聯課程推薦
《復合材料漸進損傷失效VUMAT子程序詳解》
（點擊圖片跳轉課程鏈接）
??課程大綱：
(1) VUMAT整體講解
(2) 在參考文獻中，復合材料漸進損傷失效模型有哪些異同，有哪些關鍵問題。
(3) 程序詳細解讀漸進損傷失效模型，包括三維hashin初始失效準則，漸進損傷，損傷系數如何計算，損傷矩陣（damage effect matrix）等。
展開 LS-DYNA_GISSMO損傷/失效模型的失效預測 免費培訓
尊敬的LS-DYNA 用戶：
為盡快普及LS-DYNA軟件GISSMO損傷/失效模型的失效預測的應用，上海仿坤軟件科技有限公司將于2019年8月13日舉辦LS-DYNA_GISSMO損傷/失效模型的失效預測遠程培訓：
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請點擊：我要報名
培訓導師:Filipe Andrade博士
Filipe Andrade博士2011年畢業于葡萄牙波爾圖大學，畢業后至今一直在德國斯圖加特DYNAmore公司從事研究GISSMO方面的工作。
培訓內容
起源
影響失效預測的因素
應變和應力
載荷類型對失效的影響
三軸度的定義
GISSMO失效曲線的輸入
不成比例載荷的作用
GISSMO損傷累計
GISSMO的不穩定曲線
網格依賴性
GISSMO正則化處理
GISSMO的后處理能力概述
案例
培訓日期：2019 年8 月 13 日 15:00-17:00
培訓費：本次培訓免費
培訓方式：遠程在線授課、在線提問回答、互動研討
培訓語言：英 語
培訓聯系電話：021-54152972，61261195
請點擊：我要報名
請在8月5日前提交報名表
聯系人：俞 琴 電話：18221209107
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，以往版本無法實現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刪除功能，即：CONCRETE FAILURE關鍵字，現在我們可以定義拉伸開裂應變或位移、壓縮非彈性應變或損傷閥值作為材料失效的標準。同時可以定義閥值為溫度和場變量的函數。當滿足任意一項失效標準時，該單元將失效并從模型中刪除。需指定輸出場變量：STATUSMP和STATUS。
這一功能目前僅支持Abaqus/Explicit分析類型，四種失效準則使用的評價參數分別為：
拉伸應變（或位移）；
壓縮非彈性應變；
拉伸損傷值；
壓縮損傷值。
展開 Abaqus累積損傷與失效本構模型總結
Abaqus累積損傷與失效本構模型總結
Abaqus中陶瓷本構模型及其數值計算應用
其主要原因是不同本構模型定義陶瓷材料的損傷失效模型存在一定差異，造成了JHB本構模型單元失效快，棒材速度降低。而陶瓷本構的損傷段參數往往都是根據試驗擬合得出的，不能適應所有的工況，故調整JHB本構的損傷段參數，進行重新求解，結果如圖6所示。此時速度降基本與其它兩種本構模型一致，且陶瓷破碎出現陶瓷錐及環裂現象。
圖6 修正JHB損傷參數后的求解結果
根據3種本構模型的損傷失效公式可知，本質上DP和JH-2本構是一種累積損傷失效模式，即理解為不同的損傷程度對應不同的應力壓力關系曲線，在損傷過程中對應的曲線是不斷產生變化的，變化的過程是連續函數；而JH-1和JHB本構模型在不同損傷程度時，僅對應兩種狀態，即完整和失效兩種狀態，類似數字電路中的0、1，是不連續的間斷函數。
JH本構模型本質上是一種唯象本構模型，是通過觀察到的現象來確定公式形式、耦合參數的。陶瓷的高應變率的損傷失效行為是在微秒級甚至更小的時間尺度內發生的，JH本構模型通過較為簡單的公式很難精確反映其損傷失效過程。故采用單元失效來表征材料失效的方法難以對這類復雜的侵徹問題進行求解，如需得出較為準確而可靠的數值計算結果，在目前本構模型的基礎上，還應訴諸于以SPH為代表的粒子法處理這類問題。
JH本構對求解的邊界條件敏感，改變單元的大小、整體的分布趨勢（如加密方式不同）及單元屬性（如四面體網格）等都將對計算結果造成影響。
最后，在實際工程實際使用當中，個人認為沒必要考慮哪種本構更精確更可靠，其實它們"半斤八兩;，選擇自己熟悉且合適的本構模型即可。當使用一個本構模型一直不能求解出滿意結果時，也不妨換個本構模型嘗試一下。
展開 模具的壽命、失效與損傷
模具正常失效前，生產出的合格產品的數目，叫模具正常壽命，簡稱模具壽命，模具首次修復前生產出的合格產品的數目，叫首次壽命；模具一次修復后到下一次修復前所生產出的合格產品的數目，叫修模壽命。模具壽命是首次壽命與各次修復壽命的總和。
模具壽命與模具類形和結構有關，它是一定時期內模具材料性能、模具設計與制造水平。模具熱處理水平以及使用及維護水平的綜合反映。模具壽命的高低在一定程度上反映一個地區、一個國
家的冶金工業、機械制造工業水平。
模具在保證產品零件品質的前提下，所能加工的制件的總數量。它包括工作面的多次修磨和易損件更換后的壽命，就是指在不發生事故的情況下，模具的自然壽命，即：
模具壽命=工作免得一次壽命×修磨次數×易損件的更換次數。
模具的設計壽命是在模具設計階段就明確的該模具所適用的生產批量、類型或者模具生產制件的總次數。
模具壽命與模具類型和結構有關，它是模具材料技術、模具設計與制造技術、模具熱處理技術以及模具使用維護水平的綜合反映。
模具失效、模具損傷
模具失效是指模具收到損壞不能通過修復而繼續生產合格制件。
模具損傷是指模具在使用過程中，出現尺寸變化或微裂紋，但模具還能繼續生產合格制件。模具失效與模具損傷是完全不同的概念，廣義上講，模具的失效是指一套模具完全不能再用，而在
實際生產中主要指模具不能修復再用，如果模具損傷則可以繼續使用。
模具類型不同，生產的產品不同，失效的形式也不同。如鍛模會因鍛件尺寸不符合要求或鍛模破裂而失效，而生產表面要求很光的塑料制件的塑料模，會因模具表面粗糙度變大而失效，冷、
熱模具都可能因磨損而失效。
模具的基本失效形式有磨損、斷裂及開裂、疲勞及冷熱疲勞、變形、腐蝕等。
展開 西北工業大學《Composite Structures》:評價固化殘余應力對復合材料損傷行為影響的建模框架
2.2 損傷失效模型
由于單向復合材料的橫向損傷行為不受纖維失效的影響，因此主要研究基體和界面的失效。樹脂基體在載荷作用下依次表現出彈性、塑性和損傷，使用擴展線性Drucker-Prager定義其屈服行為，采用Ductile韌性準則描述其損傷行為。界面采用零厚度Cohesive單元進行建模，使用雙線性本構模型進行表征。
圖3 基體本構方程
圖4 界面本構方程
2.3 固化過程-損傷失效一體化分析框架
通過復合材料多尺度熱-化-力耦合建模分析，得到了固化過程中的細觀殘余應力，為進一步研究細觀殘余應力對復合材料力學行為的影響，將殘余應力作為初始預定義場引入復合材料的橫向加載過程中進行損傷預測，建立了如下所示的固化過程-損傷失效一體化分析框架。
展開 
【11月7-8日 北京】基于斷裂力學與損傷力學的失效仿真分析研修班
結構在使用過程中的磨損、斷裂、腐蝕、疲勞、損傷等因素都會影響產品可靠性和壽命。為了幫助廣大工程師和科研人員掌握和理解可靠性的原理、斷裂力學和損傷力學基本理論以及與之相關的力學仿真分析技術，針對各類斷裂損傷問題能夠進行準確、高效的力學建模，并能夠熟練使用通用的有限元軟件，提高工程師和科研人員解決實際非線性力學問題的能力，經中國力學學會產學研工作委員會、中國數字仿真聯盟研究，決定今年11月7—8日在北京舉辦“基于斷裂力學與損傷力學的失效仿真分析研修班”。歡迎廣大有限元愛好者踴躍報名，現將有關事項通知如下：
一、組織機構
主辦單位：中國力學學會產學研工作委員會 中國數字仿真聯盟
會務服務：北京諾維特機械科學技術發展中心
二、主要教學內容
通過系統的理論方法講解、應用經驗分享和技術交流，教授斷裂力學和損傷力學的基本理論和應用背景，基于ABAQUS軟件，講解計算斷裂力學和計算損傷力學的基本方法和技術，培養相關失效仿真分析的專業應用人才，為企業產品可靠性方面的研發和科研院所相關研究工作的深入提供有力的技術支撐。
三、參加對象
1) 對斷裂力學和損傷力學以及ABAQUS軟件有應用需求的各類工程科研人員，包括但不限于企業中從事仿真分析的工程師、設計師，科研院所的力學科研人員，高等院校計算力學研究生和本科生。
2) 對學員知識要求：要有基本的彈性力學、塑性力學、有限元、線性代數的基礎知識，其知識水平應相當于機械類高年級本科生水平，否則會影響培訓效果。
四、主講專家
清華大學計算力學專業博士，曾在中國石化石油工程技術研究院、香港城市大學機械工程系從事產品研發工作，涉及石油、航天航空、汽車、海洋等領域關鍵結構的設計、優化、失效斷裂等力學問題，具有豐富的計算仿真經驗與工程問題解決能力。
展開 ABAQUS 2Dhashin漸進損傷失效準則Standard不同于Explicit，及單元不刪除
ABAQUS顯式和隱式Hashin失效的損傷起始判斷準則一致，但是單元刪除策略不同，如下ABAQUS幫助文檔中提到：
1. Standard中，Hashin中所有的失效模式中的損傷系數達到dmax才會認為材料失效。
2. Explicit中，當任意纖維失效模式（纖維拉伸或壓縮）中的損傷系數達到dmax即認為材料失效。
我們回頭來看Hashin失效準則：
隱式計算中，當纖維拉伸失效準則中的失效系數達到1時，材料點還在基體方向繼續有承載。而顯式計算中，纖維拉伸失效滿足后，材料點在基體方向即沒有承載能力。
但是滿足上面的條件還不足以刪除單元，幫助文檔中提到：
1. 隱式計算中需要所有單元截面所有的材料點失效，才會判斷刪除單元。
2. 顯式計算中所有單元截面處任意一個材料點失效，即可判斷單元刪除。
例如一個殼單元中可能有3個材料點（積分點），當其中一個材料點失效時，顯式計算中單元即刪除，隱式計算中單元可以繼續承載。
總結：
1 隱式計算更為保守，需要所有的失效模式達到最大損傷系數，判斷材料點的失效，所有截面的所有材料點失效才能判斷刪除單元。
2.顯式計算中，纖維拉伸/壓縮失效模式達到最大損傷系數，判斷材料點的失效，所有截面的任一材料點失效即會刪除單元。
題外話：在顯式計算中，會出現某些復雜應力狀態下（例如開孔件拉伸），即使滿足了Hashin失效準則，單元仍然具有承載能力。這與ABAQUS內部刪除單元策略有關。不過通過自寫vumat已經可以解決abaqus顯式計算中滿足2D hashin失效而不刪除單元的問題。
展開 【12月20-22日 杭州】ABAQUS高級通用技術之材料本構模型與失效問題專題培訓
三個期次培訓內容的側重點不同，分別涉及復雜裝配體結構分析/材料本構與材料失效問題/流固耦合問題，學員可根據需要選擇相應期次參加培訓。
三、適用人員
現對第二期（Abaqus材料本構模型與失效問題專題）培訓進行招生。
工程中很多材料只進行線彈性分析是遠遠不夠的，材料本構選擇與材料失效問題逐漸成為仿真常見的疑問與難點，本課程對工程常用材料（金屬、橡膠、泡沫、織物、混凝土等）本構模型以及失效問題進行詳細講解，本構模型如彈性：線彈性、超彈性、黏彈性等；非彈性：金屬塑性、混凝土塑性、織物、橡膠永久變形等。損傷與失效如金屬材料漸進損傷和失效、復材損傷與失效、脆性開裂、混凝土損傷與失效等，另外，連接器的損傷與失效也會涉及。課程中會對這些材料本構模型與損傷失效模型的使用注意事項（互斥性與組合性）進行詳細講解，并基于通用材料試驗規范講解材料本構參數的獲取方法。案例內容涉及普遍的工程有限元線性、非線性問題，適合使用Abaqus高校學生及各企事業單位相關科研人員、工程師。
四、時間地點
第二期Abaqus材料本構模型與失效問題專題
12月20日-12月22日（三天） 杭州
具體地點及報道詳情開課前一周時間通知。
五、培訓大綱
六、授課方式與課外福利
理論講解+軟件實際操作練習+案例step by step講解
參加培訓可共享鄧老師多年積累的Abaqus材料庫資源USim_MAT.lib，涉及廣泛的材料本構與失效模型參數。
除培訓涉及的所有CAE文件+課程資料之外，參加培訓的學員可任意指定獲取10個USim公眾號文章中的案例CAE文件。
展開 【12月20-22日 杭州】ABAQUS高級通用技術之材料本構模型與失效問題專題培訓
三個期次培訓內容的側重點不同，分別涉及復雜裝配體結構分析/材料本構與材料失效問題/流固耦合問題，學員可根據需要選擇相應期次參加培訓。
三、適用人員
現對第二期（Abaqus材料本構模型與失效問題專題）培訓進行招生。
工程中很多材料只進行線彈性分析是遠遠不夠的，材料本構選擇與材料失效問題逐漸成為仿真常見的疑問與難點，本課程對工程常用材料（金屬、橡膠、泡沫、織物、混凝土等）本構模型以及失效問題進行詳細講解，本構模型如彈性：線彈性、超彈性、黏彈性等；非彈性：金屬塑性、混凝土塑性、織物、橡膠永久變形等。損傷與失效如金屬材料漸進損傷和失效、復材損傷與失效、脆性開裂、混凝土損傷與失效等，另外，連接器的損傷與失效也會涉及。課程中會對這些材料本構模型與損傷失效模型的使用注意事項（互斥性與組合性）進行詳細講解，并基于通用材料試驗規范講解材料本構參數的獲取方法。案例內容涉及普遍的工程有限元線性、非線性問題，適合使用Abaqus高校學生及各企事業單位相關科研人員、工程師。
四、時間地點
第二期Abaqus材料本構模型與失效問題專題
12月20日-12月22日（三天） 杭州
具體地點及報道詳情開課前一周時間通知。
五、培訓大綱
六、授課方式與課外福利
理論講解+軟件實際操作練習+案例step by step講解
參加培訓可共享鄧老師多年積累的Abaqus材料庫資源USim_MAT.lib，涉及廣泛的材料本構與失效模型參數。
除培訓涉及的所有CAE文件+課程資料之外，參加培訓的學員可任意指定獲取10個USim公眾號文章中的案例CAE文件。
七、培訓費用
1、3980元/三天，培訓費用包含培訓費、資料費、證書費、午餐費，住宿及晚餐費自理。
2、持本人學生證或教師證享有8.5折優惠。
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