ABAQUS本構的案例
形狀記憶聚合物本構關系在abaqus中實現
<p>有需要形狀記憶聚合物abaqus本構關系程序的聯系我，通過abaqus內置本構模型即可設置SMP材料屬性。</p>
康國政老師的書《非線性本構關系在ABAQUS中的實現》第7章的幾處疑似印刷錯誤
《非線性本構關系在ABAQUS中的實現》是由闞前華、康國政、徐祥三位老師著的重要的關于采用abaqus編寫本構關系的著作。該書出版后獲得了廣大abaqus本構開發研究者的廣泛好評和推薦。
圖片來源（實體書拍照）
該書第一章描述了全量和增量兩種形式的本構關系，本構關系的張量表示，非線性方程組的求解策略和本構關系的有限元實現過程及abaqus的用戶材料子程序接口，后續幾章內容分別描述了非線性彈性，彈塑性，黏塑性，超彈性，循環彈塑性和循環黏塑性，耦合損傷循環塑性，大變形彈塑性循環本構，晶體塑性循環和應變梯度塑性等內容。涉及的本構關系種類多樣，推導詳細，對筆者在開發彈塑性材料本構方面有十分大的啟發。
本文主要針對該書第7章“循環彈塑性本構關系”中的幾處疑似印刷錯誤進行討論。本文作者在彈塑性本構方面尚未達到入門水平，無論是在本構關系的知識廣度還是深度上，都與本書作者三位老師相距甚遠，本文指出的幾處疑似印刷錯誤僅僅從書中內容印刷出發，不涉及本構關系的具體理論糾正，指出的也僅僅是本人的個人看法，非常可能本人理解有誤，歡迎三位作者和其他讀者批評指正。
第一處：
第101頁式（7-26）為：
第102頁式（7-27）為：
從式（7-26）推導至式（7-27），式（7-27）中的分母有誤，實際上式7-27應當是：
第二處：
書中（7-29）式：
實際應為：
第三處：
書中第（7-30）式：
上式應為：
第4處：
上式應為：
第5處：
上式應為：
以上，即是《非線性本構關系在ABAQUS中的實現》第7章循環彈塑性本構關系的部分疑似印刷錯誤。
展開 ABAQUS高效的橡膠材料本構擬合法
Abaqus在模擬超彈性材料時，會作出如下假設：
材料行為是彈性的；
材料行為時各向同性的；
模擬將考慮幾何非線性效應。
在Abaqus/Standard中默認地假設材料是不可壓縮的；Abaqus/Explicit假設
材料是接近不可壓縮的(默認泊松比為0.475)。Abaqus會提供不同的材料模型來模擬不同特性的橡膠材料。
那么在Abaqus怎樣根據橡膠材料的試驗數據近似擬合出其真實的本構呢？
二、ABAQUS本構擬合法
Abaqus提供了多種的橡膠材料模型，如多項式模型、Mooney-Rivlin模型、Neo-Hookean模型等，用來模擬真實超彈性材料的不可壓縮性。
對于已知的橡膠試驗數據（如單軸試驗、雙軸試驗、平面試驗等），我們如何在Abaqus中正確選擇與其對應的本構進行模擬呢？這也許是橡膠仿真的關鍵。
首先，在Property模塊中建立橡膠材料，如圖1。
圖1 建立橡膠材料
如果不清楚需指定哪種應變勢能時，在Strain energyprotential欄中選擇Unknow，并選擇相應的試驗數據進行輸入，以便Abaqus自動擬合其應變勢能。如圖2。
圖2 應變勢能選擇
輸入相應的試驗數據。
圖3 輸入試驗數據
在主菜單Material->Evaluate->Rubber下擬合橡膠材料的應變勢能曲線。并在彈出的對話框中設置各試驗數據對應的應變的最大、最小值。
圖4 擬合橡膠應變勢能
如圖為擬合出的單軸、雙軸及平面試驗下的橡膠應變勢能曲線。
展開 【JC本構插件】abaqus中如何確定Johson-Cook本構A、B和n等參數 ￥19.89
當我們用abaqus模擬沖擊動力學問題時，經常會考慮使用Johson-Cook本構，而正確輸入材料本構的各參數，對我們的仿真結果意義重大，今天我們就來介紹下abaqus中JC本構的各參數識別問題。
Johnson-Cook塑性模型是一種具有硬化規律和速率依賴的解析形式的米塞斯塑性模型，主要適用于許多材料的高應變率變形模擬，包括大多數金屬。
通常用于絕熱瞬態動態模擬;與Abaqus/Explicit中的Johnson-Cook動態失效模型結合使用;Abaqus/Explicit中，可以結合拉伸破壞模型來模擬拉伸剝落或壓力斷口;可與漸進損傷和失效模型(漸進損傷和失效)結合使用，以指定不同的損傷起始準則和損傷演化規律，同時允許材料剛度的漸進退化和網格單元的移除;必須與線彈性材料模型(線性彈性行為)或狀態方程材料模型(狀態方程)結合使用。
下面是JC本構的一般表達式，該模型中主要確定A、B、n、C和m等參數?？梢钥吹絁-C本構的主體由三部分構成，分別表征了材料的應變硬化、應變速率硬化（強化）以及溫度軟化，可以概括為“兩硬一軟”。
A-參考應變率和參考溫度下的初始屈服應力，B和n-材料應變硬化模量和硬化指數，C-材料應變率強化參數，m-材料熱軟化指數。
查幫助文檔可以知道各參數含義如下：
當我們不考慮應變速率和溫度影響時，該表達式就簡化為下面的表達式：
如果我們確定了參數A、B和n，那么我們在abaqus中就能輸入相應的JC參數，重點來了！
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。
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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。
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
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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。
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展開 Abaqus橡膠本構模型選擇
但橡膠的本構關系非常復雜，在大量試驗數據的基礎上，人們建立了很多理論模型來描述其力學特征。本文主要對Abaqus中橡膠本構模型的選擇進行簡單介紹。
一、概述
與金屬材料不同，橡膠在受力以后的變形非常復雜，并伴隨著大位移和大應變。橡膠材料本身又是非線性材料，本構關系復雜，無法像金屬材料那樣僅需幾個系數便可描述材料特性。
此外，橡膠在變形過程中的體積幾乎不變，同時其力學行為對溫度、環境、應變歷史、加載速率等十分敏感，這樣就使得描述橡膠的行為更加復雜。
隨著技術的發展，現在可借助計算機使用有限元方法來分析工業中橡膠元件的力學性能，包括選取橡膠的本構模型、擬合本構模型等。
二、Abaqus中本構模型的選擇
在Abaqus中進行橡膠材料的本構模型選擇、主要包括以下幾個步驟：
1、在Module中下拉選擇property，并依次創建密度、延展性和超彈性項，如圖1~圖3所示。
圖
1
新建密度
圖
2
新建延展性
圖
3
新建超彈性項
2、接下來需要定義橡膠超彈性的參數，包括試驗應力-應變數據的導入、本構模型的識別和擬合選擇等。這里的數據導入以單軸試驗數據為例，各步操作如圖4~圖5所示。
圖
4
試驗數據導入準備
圖
5
數據導入（復制粘貼即可）
3、數據導入完成之后，就根據數據進行本構模型的識別。如圖6~圖7所示。
展開 ABAQUS各向異性超彈性本構UANISOHYPER_INV
這個時候我開始懷疑，一定是我的本構搞錯了，什么本構出來結果，妥妥的本構問題。本構主要就是應變能的定義，以及應變能對不變量的求導。為了找出本構問題，我反復復驗推導過程。然而無論怎么復驗，依舊拉伸膨脹。
3 自帶子程序好使不？
我開始懷疑當年學了假的微積分，以致于現在的本構算出一個王八結果。后悔當年數學分析課總是睡覺，老師的山東口音至今回蕩耳邊。
沒辦法了，用ABAQUS自帶的UANISOHYPER_INV子程序和試試吧，這個總是不會錯的吧。
從安裝文件夾下面找到子程序和驗證模型。一番操作提交了計算。
結果：
差一點當場砸電腦，還是告訴我可壓縮性材料不能用雜交單元。那我繼續改成減縮積分單元，將錯就錯下去。
結果還是膨脹。。。。
當場崩潰，回想昨夜調到12點程序，轉眼又搞了一天，我心灰意冷。ABAQUS自帶本構和模型，都報錯都算不對，這肯定是在針對我。
4 軟件bug害死人
冷靜下來之后，我開始想。明明我設置了不可壓和雜交單元，但是報錯告訴我我是可壓，那么到底可壓還是不可壓？
我決定打開Inp文件看個究竟，這一看不要緊，一看嚇一跳。
Inp文件明明白白顯示，材料屬性可壓縮！！也就是說，在軟件界面勾選了不可壓，但是這是個假象，勾了等于白勾。
激動的心，顫抖的手，我顫顫巍巍把inp文件可壓改成不可壓，單元改成雜交單元。然后再job里面導入這個inp提交計算。
終于成功了！！
這一切的一切，都是軟件bug作祟。
老淚縱橫，軟件bug害死人。
最后，有仿真相關需求，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 專業 ABAQUS 材料本構模型，鋼混結構研究利器！
專業 ABAQUS 材料本構模型，鋼混結構研究利器！
涵蓋鋼鉸、鋼材及混凝土本構，包含熱工參數，適用于常溫、高溫及高溫后工況。由 CAE 鋼柱 — 結構工程工作室精心出品，模型帶有 CDP 受壓、受拉損傷因子。
如有需要可聯系CAE-2279。
優勢顯著：
避免繁雜與混亂：告別來源不明、多次轉手的模型表格。
精準實用：針對方、圓鋼管混凝土構件區分材料本構，契合實際研究。
抗震模擬無憂：含關鍵損傷因子，滿足抗震模擬需求。
界面友好：模型表格精心美化，交互便捷。
助力科研，選它就對了！
Abaqus混凝土 塑性損傷本構 ￥40
包含各種搜集到的以及自我制作的abaqus混凝土本構，需要手動輸入強度即可，根據自己需要選擇
基于ABAQUS的混凝土損傷本構模型與LSDYNA的JHC本構模型分析與研究
我們知道一個有限元模型的準確性與模擬材料的本構模型選取之間具有不可分割的直接關系，那么就有必要對常見描述混凝土材料的本構模型進行對比分析，這也是本案例實施的意義所在。
2研究問題描述
基于上述對混凝土本構模型的思考及筆者使用聯合仿真的經驗，對基于ABAQUS的非關聯流動法則混凝土損傷模型與基于ANSYS/LSDYNA軟件的JHC本構模型進行了理論上的分析，分別通過ABAQUS軟件建立了混凝土框架模型并使用對應損傷模型、使用LSDYNA建立混凝土材料的JHC模型，最后對比觀察材料的損傷分布效果。
3混凝土損傷本構模型分析
3.1基于ABAQUS的非關聯流動法則的混凝土損傷模型
在ABAQUS中，創建混凝土材料的本構模型是通過工具箱中的create material命令進行的。模型首先定義混凝土的基本彈性屬性，主要是彈性模量、泊松比、密度。之后再定義混凝土損傷塑性塑性，主要是膨脹角、塑性勢偏移量、雙軸受壓初始屈服應力與單軸受壓初始屈服應力比值、K值、黏度系數五個參數。這些參數通過查閱《混凝土結構設計規范》均可以得到準確的參數值。最后通過定義混凝土損傷系數完成整個混凝土本構模型的建立，綜上，得出的混凝土材料的本構參數如表1所示。本文以已經建立的鋼筋混凝土框架模型為例，在ABAQUS中對其進行混凝土材料本構參數的操作如圖1所示。
圖1混凝土材料本構參數設置
分析：在損傷系數的定義中，應特別注意以下幾點，
1.ABAQUS的混凝土損傷本構模型采用的是非關聯的流動法則，其中系數Dilation Angle，即膨脹角控制著塑性勢函數開口的大小。膨脹角越小，材料越容易破壞，那么相應的結構計算機構就偏向安全，但膨脹角越小就越不容易收斂。因此，膨脹角的取值應當適中，本案例中混凝土本構參數中的膨脹角取值一般在30~35之間，取30。
展開 【JY】ABAQUS正交各向異性彈性本構模型 ￥10
將Abaqus中自帶的正交各向異性彈性本構模型與根據彈性理論編寫的正交各向異性彈性子程序UMAT計算結果進行對比，并且改變材料坐標與整體坐標之間的夾角，共進行三個工況，夾角分別為：30°、45°和60°，具體結果如下（以下左圖為編寫的 UMAT 本構，右圖為 Abaqus 自帶本構）：
應力應變曲線
夾角30度結果：
夾角45度結果：
夾角60度結果：
頂點位移
夾角30度 結果：
夾角45度 結果：
夾角60度 結果：
位移分布
夾角30度 結果：
夾角45度 結果：
夾角60度 結果：
應力分布
夾角30度 結果：
夾角45度 結果：
夾角60度 結果：
結論
根據以上對比結果可知，根據正交各向異性彈性理論所編寫的UMAT子程序與Abaqus自帶的正交各向異性本構模型計算結果一致（應力應變曲線、頂點位移、位移分布、應力分布），可用于后續彈塑性本構模型中的彈性本構。
歡迎下載源代碼，for文件~umat本構文件！
完
更多精彩，關注建源學堂！
展開 Abaqus基于粘彈性本構的復合材料固化成型仿真
Abaqus基于粘彈性本構的復合材料固化變形分析
復合材料制件成型過程中，由于材料自身的各向異性、樹脂基體的化學收縮反應以及模具作用等因素的影響，導致制件成型過程中產生殘余應力，引起固化變形，從而增加制造成本和裝配難度。因此，合理預測制件固化過程中殘余應力的發展，計算制件的固化變形量，成為降低制造成本、提高生產效率的重要手段。
復合材料固化成型仿真主要包括三個部分：熱-化學模型，固化動力學方程和固化本構。http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1261705中介紹了固化成型過程中的熱化學模型和固化動力學方程。為了進一步研究復合材料的固化變形過程，本文又引入了粘彈性本構模型，采用完全熱力耦合的分析方法，預測了復合材料的固化變形。
目前常用的固化本構模型包括：線彈性模型，路徑依賴模型和粘彈性本構模型。
Zocher等提出的粘彈性本構模型其本構關系和應力增量方程為：
其中
式中St_im是歷史狀態變量
其中，增量步內的折算時間
式中，Cu_ij和Cf_ij分別為完全松弛剛度和未松弛剛度；aT、Wm和τm分別為轉換因子、權重系數和松弛時間。松弛時間和權重因子如下
通過Umat子程序編寫粘彈性本構模型，結合Hetval、Disp等子程序進行固化成型過程分析。有限元模型如下圖所示，包括復合材料及模具。在回彈分析時，通過Model Change 移除模具。
固化過程中的溫度和固化度關系的關系如圖所示
計算得到的溫度和應力的關系如圖所示
固化過程中的應力場如下圖所示
移除模具后，可以得到復合材料的回彈變形如圖所示
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 Abaqus內置JH2本構子程序介紹 ￥9.9
<p><strong>Abaqus通過JH2本構進行脆性材料的沖擊仿真</strong></p><p>1992年Johson和Holmquist首次提出用于脆性材料的JH1模型，隨后于1994年提出在JH1基礎上改進型的JH2模型。JH2模型包括應變率、靜水壓力以及與損傷相關的強度模型和多項式形式的狀態方程。它是在JH1模型基礎上，加入強度的連續損傷劣化效應來描述材料的梯度破壞過程。加載過程中材料首先表現為彈性性質，直到應力水平達到材料的屈服極限，材料開始發生損傷。隨著損傷的逐漸積累，脆性材料發生劣化，最終完全破碎。
展開 