塑性模型
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-06-27
塑性模型的視頻教程
（跟著做）Abaqus混凝土塑性損傷模型（02規(guī)范）
本視頻本構(gòu)基于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范02版》，如需10規(guī)范的本構(gòu)，可搜索課程“(跟著做）Abaqus混凝土塑性損傷模型（10規(guī)范）” 本視頻是“跟著做”系列的第一套教程：手把手的教你計(jì)算ABAQUS塑性損傷模型的每一個(gè)數(shù)據(jù)，跟著作者的步驟一步步操作，你就會(huì)掌握塑性損傷模型的計(jì)算方法和輸入方法，并且大大減少軟件報(bào)錯(cuò)。
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ABAQUS混凝土塑性損傷模型
《 ABAQUS混凝土塑性損傷模型》 【ABAQUS混凝土塑性損傷模型】 學(xué)員通過(guò)本節(jié)課程能對(duì)ABAQUS中混凝土塑性損傷模型（CDP）的定義有一定了解，初步建立混凝土有限元分析的理論基礎(chǔ)； 課程對(duì)CDP模型相關(guān)輸出參數(shù)進(jìn)行解剖講解，使用戶了解如何使用它； 為了使學(xué)員更好的用好CDP模型，課程對(duì)CDP常見(jiàn)文件進(jìn)行分類(lèi)和描述，并提出相應(yīng)的解決方案和改善建議。
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基于Huang的晶體塑性有限元程序入門(mén)-2-微觀組織模型建立簡(jiǎn)介
本節(jié)內(nèi)容將簡(jiǎn)紹簡(jiǎn)單晶體塑性模型的建立過(guò)程與方法，并提供簡(jiǎn)單的matlab腳本程序圖片。再次申明，該方法建立的晶粒微觀組織較為簡(jiǎn)單，但可能有助于你對(duì)后續(xù)材料屬性賦予的理解、腳本的編寫(xiě)有較大幫助。 希望該視頻對(duì)大家學(xué)習(xí)有幫助！
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塑性模型的實(shí)例教程
Wu和Kolymbas（1990）首先創(chuàng)建了亞塑性理論的基本方程,他用一個(gè)簡(jiǎn)單的非線性張量函數(shù)來(lái)模擬非彈性材料的性能,其應(yīng)力率由兩項(xiàng)組成：一項(xiàng)跟應(yīng)變率呈線性關(guān)系,另一項(xiàng)跟應(yīng)變率呈非線性關(guān)系,其非線性關(guān)系通過(guò)應(yīng)變率的范數(shù)體現(xiàn)出來(lái)。Wu和Bauer（1994）結(jié)合無(wú)粘性土的變形特性,對(duì)亞塑性理論基本方程中關(guān)于應(yīng)變率的線性部分和非線性部分的具體形式作了一些改進(jìn),于年提出了第一個(gè)較為實(shí)用的亞塑性模型—四參數(shù)亞塑性模型，又稱(chēng)為Wu-Bauer亞塑性模型。為考慮密實(shí)度對(duì)土體響應(yīng)的影響，Wu等（1996）進(jìn)一步將臨界狀態(tài)理論引入到亞塑性模型中。隨后，為了更好的描述臨界應(yīng)力狀態(tài)，Gudehhus（1996）、Bauer（1996）、Wolffersdorff（1996）將不同的屈服準(zhǔn)則引入到模型中，大大提升了模型的模擬能力。為了更好的模擬循環(huán)荷載，Niemunis和Herle（1997）粒間應(yīng)變張量的概念引入到亞塑性模型中。
若希望學(xué)習(xí)亞塑性模型的更多內(nèi)容，可以觀看我的可從。以下是不同版本的亞塑性模型對(duì)排水三軸壓縮試驗(yàn)、不排水三軸壓縮試驗(yàn)以及循環(huán)三軸試驗(yàn)的模擬結(jié)果展示。左側(cè)是論文中的實(shí)驗(yàn)及模擬結(jié)果，右側(cè)是我利用編寫(xiě)的matlab程序得到的模擬結(jié)果作為對(duì)比。付費(fèi)內(nèi)容是我編寫(xiě)的亞塑性模型matlab程序，umat程序以及參考文獻(xiàn)，上述各版本的亞塑性模型均有。需要的同學(xué)可以購(gòu)買(mǎi)（可以私戳我通過(guò)ZFB購(gòu)買(mǎi)，可優(yōu)惠20%）。
圖1.Wu-Bauer亞塑性模型對(duì)排水三軸壓縮實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果（密砂）
圖2. Wu-Bauer亞塑性模型對(duì)排水三軸壓縮實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果（松砂）
圖3. Wu-Bauer亞塑性模型對(duì)排水三軸壓縮實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果（松砂）
圖4. 粒間應(yīng)變張量亞塑性模型對(duì)排水三軸壓縮實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果
展開(kāi) 傳統(tǒng)室溫本構(gòu)模型通常需要依賴大量不同溫度、不同加載路徑下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，很難真正解釋“溫度如何影響晶體滑移和多晶塑性響應(yīng)”。
Cyr 等人針對(duì)這一問(wèn)題提出了一個(gè)三維熱-彈-黏塑性晶體塑性模型，即 TEV 模型，用于描述 FCC 多晶材料，特別是 AA5754 鋁合金在升溫條件下的力學(xué)行為。該模型的核心思想是：材料變形不僅包含彈性變形和晶體塑性滑移，還需要顯式考慮熱膨脹變形。因此，總變形梯度被分解為彈性/剛體轉(zhuǎn)動(dòng)部分、熱變形部分和塑性變形部分。
在本構(gòu)層面，作者保留了 FCC 晶體的 12 個(gè) {111}<110> 滑移系，并采用冪律型滑移率方程描述率相關(guān)塑性流動(dòng)。與常規(guī)晶體塑性模型不同的是，該模型把溫度效應(yīng)系統(tǒng)地引入到多個(gè)關(guān)鍵物理量中：首先，單晶彈性常數(shù) C11、C12、C44 隨溫度變化；其次，滑移阻力引入熱軟化函數(shù)，用來(lái)描述溫度升高后滑移更容易發(fā)生的現(xiàn)象；再次，單滑移硬化參數(shù)也被寫(xiě)成溫度函數(shù)，包括參考臨界分切應(yīng)力、初始硬化率和硬化指數(shù)。
這個(gè)模型的優(yōu)勢(shì)在于，它不是簡(jiǎn)單地給宏觀應(yīng)力-應(yīng)變曲線加一個(gè)溫度修正系數(shù)，而是從晶體滑移層面描述溫度對(duì)材料響應(yīng)的影響。換句話說(shuō)，它可以同時(shí)分析宏觀應(yīng)力變化、微觀滑移活動(dòng)、織構(gòu)演化、局部應(yīng)變集中和熱軟化機(jī)制。因此，它比普通經(jīng)驗(yàn)型熱塑性模型更適合用于多晶材料溫成形模擬。
作者首先利用 AA5754 鋁合金在 25 ℃、148 ℃、204 ℃ 和 232 ℃ 下的單軸拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)定溫度相關(guān)硬化參數(shù)。隨后，又預(yù)測(cè)了 177 ℃ 和 260 ℃ 下的拉伸響應(yīng)。
展開(kāi) 本貼介紹纖維增強(qiáng)混凝土（SHCC/ECC/FRC）的損傷塑性模型，分為四個(gè)部分，首先介紹真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)變的轉(zhuǎn)換，然后介紹SHCC/ECC/FRC的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，再介紹SHCC/ECC/FRC的損傷塑性模型，最后進(jìn)行四點(diǎn)彎曲梁的累加循環(huán)仿真計(jì)算。
1. ABAQUS中真實(shí)應(yīng)力與真實(shí)應(yīng)變
ABAQUS中必須用真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)變來(lái)定義塑性。而大多數(shù)實(shí)驗(yàn)（單軸拉伸、單軸壓縮等）得到的是名義應(yīng)力和名義應(yīng)變。故必須將實(shí)驗(yàn)得到的名義應(yīng)力和名義應(yīng)變轉(zhuǎn)換為真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)變，從而得到ABAQUS中需要的材料參數(shù)。
考慮塑性變形的不可壓縮性，真實(shí)應(yīng)力與名義應(yīng)力間的關(guān)系:
得到：
令
可以得到真實(shí)應(yīng)力與名義應(yīng)力、名義應(yīng)變的關(guān)系：
真實(shí)應(yīng)變與名義應(yīng)變的關(guān)系：
2. SHCC/ECC/FRC的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
SHCC/ECC在單軸拉伸時(shí)呈現(xiàn)應(yīng)變硬化現(xiàn)象，其簡(jiǎn)化的本構(gòu)關(guān)系較為常見(jiàn)的有兩種：理想彈塑性模型和線性強(qiáng)化彈塑性模型。在本帖中，采用線性強(qiáng)化彈塑性模型。
SHCC/ECC簡(jiǎn)化的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線，包括3個(gè)階段:
SHCC/ECC簡(jiǎn)化的壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線
3.
展開(kāi) 混凝土塑性損傷模型 ￥5.99
<p>混凝土塑性損傷模型是基于拉、壓各向同性塑性的連續(xù)線性損傷模型，用于描述混凝土的非線性行為。采用通用有限元分析軟件ABAQUS/Standard分析，在此軟件中的混凝土塑性損傷模型具有以下特點(diǎn)：</p><p>1. 適于各種單元（梁、桿、殼、實(shí)體）的混凝土或其他類(lèi)似的脆性材料的模擬，用于殼元時(shí)，沿厚度方向的積分點(diǎn)數(shù)達(dá)到9個(gè)通常可以保證計(jì)算的準(zhǔn)確性；</p><p>2. 雖然它主要致力于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的分析，但可以用于素混凝土；</p><p>3. 可用“rebar”選項(xiàng)模擬混凝土中的鋼筋；</p><p>4. 適于低圍壓下混凝土單調(diào)、往復(fù)和動(dòng)力荷載下的計(jì)算；</p><p>5. 是非相關(guān)多軸硬化塑性和各向同性線性損傷模型的綜合，用于描述由于混凝土斷裂引 起的不可恢復(fù)的損傷；</p><p>6. 允許循環(huán)加載過(guò)程中用戶對(duì)于剛度恢復(fù)進(jìn)行控制；</p><p>7. 可定義與應(yīng)變速率的相關(guān)性；</p><p>8. 應(yīng)用粘性系數(shù)修正，可提高軟化階段的收斂效率；</p><p>9. 要求材料的彈性行為應(yīng)為各向同性且為線性的。</p><h2>1 線性損傷模型與塑性模型</h2><p>本節(jié)簡(jiǎn)要介紹構(gòu)成混凝土塑性損傷模型的線性損傷模型與塑性模型(Hibbitt等，2003)。</p><h2>1.1 線性損傷模型</h2><p>混凝土塑性損傷模型包括混凝土受拉開(kāi)裂和壓碎兩種破壞機(jī)制，分別由<span style="background-color: yellow;">等效拉壓塑性應(yīng)變</span>決定。單軸應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)?lt;span style="background-color: yellow;">應(yīng)力與塑性應(yīng)變</span>的曲線。
展開(kāi) 模擬包含200個(gè)晶粒的多晶模型，使用平面應(yīng)變簡(jiǎn)化，拉伸變形30%，模擬拉伸過(guò)程中裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展，其中斷裂總能量包含彈性變形能和塑性耗散功兩部分，模擬結(jié)果如下
初始多晶模型：
網(wǎng)格劃分（CPE4網(wǎng)格）：
相場(chǎng)分布（0：材料完好，1：材料完全失效）：
退化程度分布：
歐拉角（phi）分布：
可以看到耦合相場(chǎng)的晶體塑性模型具有潛在的預(yù)測(cè)裂紋萌生和發(fā)展的能力，其準(zhǔn)確程度取決于斷裂能參數(shù)的選擇，與更精細(xì)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，如原位的ebsd拉伸將成為良好的校核手段。這可能成為介觀尺度下斷裂力學(xué)的應(yīng)用提供良好的參考
塑性模型的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
塑性模型的最新內(nèi)容
傳統(tǒng)的彈塑性模型無(wú)法準(zhǔn)確模擬這種“又快、又熱、變形又大”的極端物理過(guò)程，而 JC 模型正是為了破解這些高能耗、高破壞性的力學(xué)難題而誕生的。
該模型的核心思想是將復(fù)雜的金屬材料行為進(jìn)行“解耦”，認(rèn)為材料的強(qiáng)度主要受到三個(gè)獨(dú)立因素的疊加影響：應(yīng)變硬化、應(yīng)變率（變形速度）強(qiáng)化和熱軟化。
Cyr 等人針對(duì)這一問(wèn)題提出了一個(gè)三維熱-彈-黏塑性晶體塑性模型，即 TEV 模型，用于描述 FCC 多晶材料，特別是 AA5754 鋁合金在升溫條件下的力學(xué)行為。該模型的核心思想是：材料變形不僅包含彈性變形和晶體塑性滑移，還需要顯式考慮熱膨脹變形。因此，總變形梯度被分解為彈性/剛體轉(zhuǎn)動(dòng)部分、熱變形部分和塑性變形部分。
傳統(tǒng)有限元分析通常采用各向同性塑性模型，通過(guò)宏觀應(yīng)力–應(yīng)變曲線描述材料響應(yīng)。但實(shí)際金屬材料并不是“均勻黑箱”：晶粒取向、滑移系激活、織構(gòu)演化都會(huì)影響局部塑性變形，尤其在薄壁管壓潰這類(lèi)大變形、強(qiáng)局部化問(wèn)題中，微觀結(jié)構(gòu)可能對(duì)吸能行為產(chǎn)生重要影響。
文章名稱(chēng)《Simulation of polycrystal deformation with grain and grain boundary effects》
DOI：10.1016/j.ijplas.2011.03.001
做多晶材料模擬時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)遇到一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題：晶粒尺寸明明會(huì)顯著影響強(qiáng)度，但在普通晶體塑性有限元模型里，這個(gè)效應(yīng)并不會(huì)自然出現(xiàn)。
基于UMAT的蠕變變形仿真16天前
這就像，搞編織復(fù)合材料卻不懂層合板，懂金屬的晶體塑性力學(xué)，卻不懂最常見(jiàn)的JC彈塑性模型。有點(diǎn)像辟邪劍譜，練的快是快，但是沒(méi)有根基。
扯遠(yuǎn)了，回到蠕變這個(gè)問(wèn)題，我們采用唯象模型，簡(jiǎn)單講就是根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的蠕變模型。
<p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(15, 17, 21);">本資源包含一份 PDF 文檔和可直接編譯運(yùn)行的 Fortran UMAT 代碼，具體內(nèi)容為：</span></p><p class="ql-align-justify">理想彈塑性本構(gòu) + 隱式積分 + 徑向返回</p><p class="ql-align-justify
基于Darveaux模型的BGA焊球溫循壽命預(yù)測(cè)1個(gè)月前
該模型通過(guò)一個(gè)內(nèi)變量‘變形阻抗s’統(tǒng)一考慮塑性與蠕變，避免了傳統(tǒng)模型中塑性與蠕變分別定義的復(fù)雜性，能更好地捕捉焊球在溫循升降溫階段的應(yīng)力松弛和應(yīng)變累積規(guī)律。整個(gè)模型共有9個(gè)材料參數(shù)（有時(shí)算上彈性參數(shù)共11個(gè)）：A、Q/R、ξ、m、h?、a、?、n、s?。
采用了一個(gè)率無(wú)關(guān)的 von Mises 彈塑性材料模型，其中屈服應(yīng)力為 700 MPa，硬化斜率為 0.3 GPa。命名為METAL。剛性墩頭不需賦予材料。
Section截面屬性
賦予材料屬性
創(chuàng)建剛性墩頭2D-Wire
裝配模型
將剛性墩頭與坯料裝配到一起，剛性墩頭與坯料上邊線重合。
Johson-Cook本構(gòu)A、B和n等參數(shù)2個(gè)月前
Johnson-Cook塑性模型是一種具有硬化規(guī)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(yīng)變率變形模擬，包括大多數(shù)金屬。
晶體塑性：構(gòu)建Dream3D pipeline用于將EBSD模型制作成Abaqus可執(zhí)行文件
案例實(shí)操
用于生成模型的Dream3D pipeline文件，只需要你設(shè)置EBSD數(shù)據(jù)的路徑和導(dǎo)出路徑即可，可以直接生成abaqus的晶體塑性模型，提供原始文件！
