Hashin失效準(zhǔn)則
關(guān)注創(chuàng)建者：小龍蝦不要?dú)?/span> 創(chuàng)建時(shí)間：2022-05-30
Hashin失效準(zhǔn)則的視頻教程
基于abaqus_VUMAT建立三維Hashin失效準(zhǔn)則的復(fù)合材料拉伸模型
課程主要內(nèi)容 (1) VUMAT整體講解 (2) 三維Hashin子程序逐行講解，包括初始失效準(zhǔn)則，剛度退化，單元?jiǎng)h除 (3) 單軸模型的建立與結(jié)果分析，根據(jù)結(jié)果改進(jìn)子程序 (4) abaqus自帶的二維Hashin失效準(zhǔn)則與模型的建立 (5) 三維Hashin的VUMAT與abaqus自帶的二維Hashin失效準(zhǔn)則對比與分析 (6) 基于三維Hashin建立不同鋪層角度的層合板
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通過abaqus_VUMAT 建立基于應(yīng)力描述的三維Hashin損傷初始準(zhǔn)則
課程主要內(nèi)容 (1) VUMAT整體講解 (2) VUMAT子程序逐行詳解：三維Hashin初始失效準(zhǔn)則，剛度退化，單元?jiǎng)h除 (3) 單軸拉伸模型的建立與結(jié)果分析，根據(jù)結(jié)果改進(jìn)子程序 (4) 模型的改進(jìn)與結(jié)果分析 課程附件中含有cae文件，inp文件，VUMAT子程序，pdf學(xué)習(xí)筆記 購買課程后，可以進(jìn)行答疑。
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ABAQUS短梁剪切層間剪切有限元分析COHESIVE CONTACT（三維hashin準(zhǔn)則）ASTM D2344
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Hashin失效準(zhǔn)則的實(shí)例教程
Hashin失效準(zhǔn)則：
1.纖維拉伸失效模式：
2.纖維壓縮失效模式：
3.基體拉伸失效模式：
4.基體壓縮失效模式：
XT為1方向（纖維方向）拉伸強(qiáng)度，Xc為壓縮強(qiáng)度，Yt為2方向（基體方向）拉伸強(qiáng)度，Yc為壓縮強(qiáng)度，S12,S23,S13均為剪切強(qiáng)度，以上1~4任意一失效模式滿足，立即刪除單元。
下圖是損傷后云圖（左邊為兩個(gè)子程序云圖，損傷判斷略有不同）與ABAQUS的Hashin接近：
在ABAQUS的Hashin失效準(zhǔn)則中有一個(gè)系數(shù)，默認(rèn)該系數(shù)為0，此時(shí)纖維方向是最大應(yīng)力準(zhǔn)則，該系數(shù)為1是才是Hashin失效，這個(gè)需要十分小心（都是淚得出的結(jié)論）。
上圖是系數(shù)為1（hashin）和0（最大應(yīng)力）時(shí)的系統(tǒng)/子程序纖維損傷云圖。
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。
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復(fù)合材料漸進(jìn)失效分析有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
展開 c http://abaqus-users.1086179.n5.nabble.com/Hashin-damage-theory-td12032.html
subroutine vumat(
c Read only -
1 nblock, ndir, nshr, nstatev, nfieldv, nprops, lanneal,
2 stepTime, totalTime, dt, cmname, coordMp, charLength,
3 props, density, strainInc, relSpinInc,
4 tempOld, stretchOld, defgradOld, fieldOld,
5 stressOld, stateOld, enerInternOld, enerInelasOld,
6 tempNew, stretchNew, defgradNew, fieldNew,
c Write only -
7 stressNew, stateNew, enerInternNew, enerInelasNew )
c
include 'vaba_param.inc'
c
c 3D Orthotropic Elasticity with Hashin 3d Failure criterion
c
c The state variables are stored as:
c state(*,1) = material point status
c state(*,2:7) = damping stresses
c
c User defined material properties are stored
展開 c http://abaqus-users.1086179.n5.nabble.com/Hashin-damage-theory-td12032.html
subroutine vumat(
c Read only -
1 nblock, ndir, nshr, nstatev, nfieldv, nprops, lanneal,
2 stepTime, totalTime, dt, cmname, coordMp, charLength,
3 props, density, strainInc, relSpinInc,
4 tempOld, stretchOld, defgradOld, fieldOld,
5 stressOld, stateOld, enerInternOld, enerInelasOld,
6 tempNew, stretchNew, defgradNew, fieldNew,
c Write only -
7 stressNew, stateNew, enerInternNew, enerInelasNew )
c
include 'vaba_param.inc'
c
c 3D Orthotropic Elasticity with Hashin 3d Failure criterion
c
c The state variables are stored as:
c state(*,1) = material point status
c state(*,2:7) = damping stresses
c
c User defined material properties are stored
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Hashin失效準(zhǔn)則的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
Hashin失效準(zhǔn)則的最新內(nèi)容
層合板低速?zèng)_擊仿真3個(gè)月前
仿真的約束
本構(gòu)模型與失效處理
在VUMAT中，采用Hashin準(zhǔn)則進(jìn)行失效判斷，對失效的單元做剛度折減模擬失效。注意，這里沒有使用單元?jiǎng)h除。
接觸力結(jié)果
文獻(xiàn)接觸力結(jié)果如下：
圖來源：譚建設(shè).復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊響應(yīng)的試驗(yàn)研究與仿真分析[D].上海交通大學(xué),2014.
MAT_58基于Matzenmiller-Lubliner連續(xù)損傷力學(xué)框架，通過Hashin失效準(zhǔn)則來預(yù)測層合板的面內(nèi)損傷起始與演化。其核心優(yōu)點(diǎn)在于，模型所需的輸入?yún)?shù)（如不同方向的彈性模量、強(qiáng)度、斷裂韌性等）大多可直接通過ASTM標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)獲取，物理意義明確，降低了參數(shù)標(biāo)定的不確定性。
Abaqus纖維復(fù)合材料修復(fù)金屬開孔板拉伸7個(gè)月前
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補(bǔ)片與母體間采用cohesive膠接，模型中復(fù)合材料采用hashin失效準(zhǔn)則，金屬采用ductile失效！
（glare板）
已實(shí)現(xiàn)層合板斷裂，且已解決網(wǎng)格畸變問題，層間內(nèi)插cohesive單元，補(bǔ)片與母體間采用cohesive膠接，模型采用hashin失效準(zhǔn)則
內(nèi)附有cae，inp，Vumat 子程序
可贈(zèng)送快速建模插件!
可贈(zèng)送收集的纖維復(fù)合材料相關(guān)學(xué)習(xí)資料，特別適合初學(xué)者！
ABAQUS金屬狗骨件拉伸-延性損傷（Ductile）（JC失效準(zhǔn)則）自做模型，內(nèi)附操作視頻，cae，inp文件
(3) 程序詳細(xì)解讀漸進(jìn)損傷失效模型，包括三維hashin初始失效準(zhǔn)則，漸進(jìn)損傷，損傷系數(shù)如何計(jì)算，損傷矩陣（damage effect matrix）等。
(4) 單元測試，包括纖維拉伸和基體拉伸；如何調(diào)試子程序；對結(jié)果進(jìn)行分析，包括應(yīng)力，應(yīng)變，初始損傷系數(shù)，損傷演化中的損傷系數(shù)，等效位移等等。
單向復(fù)合材料在層內(nèi)只有一個(gè)方向的纖維，然而對于平紋復(fù)合材料在層內(nèi)具有經(jīng)向和緯向兩個(gè)方向交織的纖維束。因此在建立均質(zhì)化模型時(shí)，平紋復(fù)合材料的剛度矩陣，損傷起始準(zhǔn)則，損傷演化方法以及退化的剛度矩陣與單向復(fù)合材料具有明顯的差異。主要體現(xiàn)為平紋復(fù)合材料在面內(nèi)的兩個(gè)方向均有纖維，因?yàn)閷τ谄郊y復(fù)合材料的失效模式主要有：經(jīng)向拉伸/壓縮損傷，緯向拉伸/壓縮損傷以及厚度方向上的拉伸/壓縮損傷,此外還可以通過在層間插入
對復(fù)合材料的研究很早就已開始，在1980年，HASHIN等［6］根據(jù)應(yīng)力不變量法則，提出基于拉伸或壓縮加載條件下，纖維以及基體Hashin失效準(zhǔn)則。隨后，其他研究者又提出了其他復(fù)合材料失效準(zhǔn)則，如Chang-Chang準(zhǔn)則和Puck準(zhǔn)則［7-8］。
復(fù)合材料三點(diǎn)彎曲hashin準(zhǔn)則（殼單元）
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：
