abaqus土的參數(shù)的案例
abaqus混凝土損傷模型參數(shù)取值
誰能把abaqus混凝土損傷模型參數(shù)取值這個(gè)問題說清楚呢？
ABAQUS網(wǎng)格大小對混凝土本構(gòu)模型影響的案例分析 附Abaqus混凝土材料模型解讀與參數(shù)設(shè)置 V2
不知道大家在做混凝土的有限元模擬時(shí)有沒有想過一個(gè)問題，我們輸入的混凝土本構(gòu)和模型表現(xiàn)出來的本構(gòu)是一樣的嗎？網(wǎng)格大小又對模型表現(xiàn)出來的本構(gòu)有怎樣的影響呢？
本文就以ABAQUS模擬棱柱體混凝土試塊為例，混凝土強(qiáng)度等級為C110，棱柱體尺寸為100mm*100mm*300mm。（就是我們平常做高強(qiáng)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試塊的尺寸）
模擬數(shù)據(jù)
本文采用受壓本構(gòu)數(shù)據(jù)如下：
本文采用受拉本構(gòu)數(shù)據(jù)如下：
模擬時(shí)網(wǎng)格分別設(shè)為10mm、30mm、50mm和90mm。
加載方式采用在參考點(diǎn)處施加位移的方式，設(shè)置參考點(diǎn)與棱柱體頂面耦合。
邊界條件設(shè)置為與實(shí)際試塊加載的約束條件相同。
模擬結(jié)果
模擬得到的力和位移數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，可以得到應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系曲線，如下圖。
從模擬結(jié)果來看，網(wǎng)格大小確實(shí)對混凝土本構(gòu)有影響。
1，整體趨勢來看，網(wǎng)格越小，混凝土模型表現(xiàn)出的抗壓強(qiáng)度越大，峰值應(yīng)變越小，達(dá)到峰值后承載力下降越快，相當(dāng)于混凝土越脆。
2，網(wǎng)格10mm和網(wǎng)格30mm的本構(gòu)基本完全相同，但10mm網(wǎng)格的計(jì)算時(shí)間是30mm的8倍。因此采用10mm的網(wǎng)格不太經(jīng)濟(jì)。
3，網(wǎng)格10mm和網(wǎng)格30mm的本構(gòu)峰值強(qiáng)度比原始本構(gòu)下降6.6%，網(wǎng)格50mm的下降了10.5%，網(wǎng)格90mm的下降了11.7%。下降幅度倒是差別不大。
所以網(wǎng)格的大小確實(shí)會(huì)影響模型的響應(yīng)，導(dǎo)致其表現(xiàn)出的本構(gòu)與實(shí)際不同。
下載地址：Abaqus混凝土材料模型解讀與參數(shù)設(shè)置 V2
展開 ABAQUS分析參數(shù)設(shè)置對混凝土結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的影響
采用一維梁單元模擬混凝土梁壓彎試驗(yàn)，因?yàn)槭芾セ炷?em>土材料手拉開裂容易產(chǎn)生模型節(jié)點(diǎn)分析受力不平衡導(dǎo)致分析終止。針對混凝土材料特性，如果在默認(rèn)設(shè)置的基礎(chǔ)上略微調(diào)整分析設(shè)置參數(shù)，可能會(huì)明顯提高計(jì)算收斂性，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。下圖是混凝土梁分析參數(shù)調(diào)整的情況，和對分析結(jié)果的影響，希望能拋磚引玉。
調(diào)整前
*Boundary,amplitude=Cyclic
Load, 1, 1, -2000.
*Output, field
*Node Output
U,
調(diào)整后
*Boundary,amplitude=Cyclic
Load, 1, 1, -2000.
*Controls, ANALYSIS=DISCONTINUOUS
*Controls, reset
*Controls, parameters=line search
5, , , , 0.15
*Controls, parameters=field, field=displacement
0.05, 0.05
*Output, field
*Node Output
U,
調(diào)整參數(shù)含義：
①最大線性搜索步數(shù)設(shè)為5（即使用擬牛頓法）；
②線性搜索修正系數(shù)設(shè)為0.15；
③不平衡力與當(dāng)前平衡力范數(shù)容許比調(diào)整為0.05；
④最大修正值與對應(yīng)的增量值的容許比值調(diào)整為0.05；
結(jié)論：調(diào)整分析設(shè)置參數(shù)后模擬的終止加載力明顯增大。調(diào)整之前提前結(jié)束加載是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)不平衡力超出容許值引起的。但對于混凝土材料來講，應(yīng)變積累導(dǎo)致突然的允許應(yīng)力下降，極易引起節(jié)點(diǎn)不平衡力增加，導(dǎo)致分析進(jìn)程結(jié)束。如果在允許范圍內(nèi)提高節(jié)點(diǎn)不平衡力容許范圍，則可以明顯增加加載幅度，達(dá)到預(yù)定分析目標(biāo)。
展開 ABAQUS中混凝土CDP模型的參數(shù)計(jì)算(下附python程序代碼) ￥19
<p>因?yàn)橐抡婊炷?em>土破壞實(shí)驗(yàn)，考慮用abaqus里面的CDP模型，查閱了相關(guān)資料進(jìn)行了理論總結(jié)，并根據(jù)理論編寫計(jì)算程序。</p><p>ABAQUS中CDP 模型中采用的是混凝土在單軸受力狀態(tài)下的應(yīng)力和非彈性應(yīng)變，非彈性應(yīng)變根據(jù)混凝土的單軸應(yīng)力-應(yīng)變曲線換算。
面向?qū)ο?ABAQUS PYTHON 二次開發(fā)，加筋土擋墻參數(shù)化建模工具 ￥20
加筋土擋墻建模，“面向?qū)ο蟆?em>ABAQUS PYTHON 二次開發(fā)》（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441859）的源文件。
源文件的使用：
將下載的 .pyc 文件放到類似這樣的路徑下 “D:\SIMULIA\CAE\2019\win_b64\code\python2.7\lib”。使用說明參考上述《實(shí)戰(zhàn)》一文，視頻演示如下。
源文件版本說明：
在 CAE 命令行導(dǎo)入 geogrid ，并實(shí)例化之后，輸入以下命令，可以看到建模工具的版本信息。
# 導(dǎo)入 geogrid
from geogrid import *
# 實(shí)例化
g = geogrid( )
# 查看版本信息
g.version
軟件更新、維護(hù)：
付費(fèi)下載后，請?jiān)谠u論區(qū)留下郵箱，軟件更新或維護(hù)之后會(huì)通過郵件方式發(fā)送新版本。
加入qq群（280631123），對軟件使用的問題可以在群里交流。
加筋土擋墻參數(shù)化建模工具的說明：
（內(nèi)容待續(xù)）
展開 混凝土參數(shù)
看有能用的沒
混凝土參數(shù).doc
混凝土參數(shù)-1.doc
混凝土塑性損傷模型損傷因子研究及其應(yīng)用_郭明.pdf
混凝土損傷塑性模型的參數(shù)分析_彭小婕.pdf
LSDYNA鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)/構(gòu)件爆破/爆炸倒塌本構(gòu)材料參數(shù)——持續(xù)更新ing ￥88
2026.3.29更新
以下材料本構(gòu)，均為自己平時(shí)查看相關(guān)文獻(xiàn)以及幫助碩博研究生多輪測試模型總結(jié)出的材料本構(gòu)參數(shù)，可以很好的適用于框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)、冷卻塔、煙囪、水塔、橋梁等。鋼筋混凝土/巖石材料參數(shù)包含以下6中常用本構(gòu)：（
1.*MAT_PLASTIC_KINEMATIC（MAT_003混凝土/鋼筋）自帶失效；2.*MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3_TITLE（MAT_72R3KC本構(gòu)）可看損傷；3.*MAT_BRITTLE_DAMAGE（MAT_96混凝土）整體式模型；4.*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE（MAT_111巖石HJC）可看損傷；5.*MAT_CSCM_CONCRETE（MAT_159混凝土）可看損傷/擬靜力；
6.*MAT_RHT（MAT_272混凝土RHT）可查看損傷/沖擊荷載），以下將對以上列出的本構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明，并且提供專用K文件材料本構(gòu)模板，直接導(dǎo)入參數(shù)即可（注意單位轉(zhuǎn)換）
后續(xù)我會(huì)把之前各種倒塌動(dòng)畫放上來，對應(yīng)用的是那種本構(gòu)也會(huì)一一對應(yīng)上來
單位制轉(zhuǎn)換↓↓：
推薦首行和尾行單位制設(shè)置
多個(gè)K文件同時(shí)導(dǎo)入設(shè)置方法
MAT159本構(gòu)C30簡單參數(shù)設(shè)置
MAT159本構(gòu)C20詳細(xì)參數(shù)設(shè)置
mat3參數(shù)詳解示例
展開 【抽獎(jiǎng)】混凝土CDP+cohesive參數(shù)生成器
本獎(jiǎng)品為CDP混凝土塑形損傷參數(shù)擬合器
參與抽獎(jiǎng)規(guī)則如下:
參與者必須加微信abaqusAz
在抽獎(jiǎng)截止前轉(zhuǎn)發(fā)我的課程到朋友圈，課程鏈接如下:https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15456
中獎(jiǎng)?wù)咝杼峁┡笥讶D(zhuǎn)發(fā)截圖給我
中獎(jiǎng)?wù)咝桕P(guān)注該課程作者兮風(fēng)如秋
抽獎(jiǎng)截止時(shí)間為7月25日晚上10點(diǎn)
首次開啟抽獎(jiǎng)模式~望大家積極參加~
課程分享如下：
抽獎(jiǎng)小程序如下：
中獎(jiǎng)獎(jiǎng)品如下：
LS-DYNA巖石/混凝土爆炸與沖擊相關(guān)的本構(gòu)材料參數(shù) ￥49.99
本人閱讀并收集了大量文獻(xiàn)中的巖石/混凝土本構(gòu)參數(shù)供參考，包括常用的RHT模型、HJC模型、JH-2模型、PK模型等，多數(shù)取自近幾年的SCI/EI論文，包括多個(gè)種類的巖石/混凝土（各個(gè)強(qiáng)度等級混凝土、花崗巖、砂巖、煤巖、石灰?guī)r、礦石、矽卡巖、白云巖、板巖、煤巖、綠砂巖、白砂巖、紅砂巖、灰砂巖、玄武巖、灰砂巖、大理巖、角巖、軟巖、土壤炮泥等等），并且模板會(huì)持續(xù)更新。
另外，也提供了爆炸仿真時(shí)多個(gè)品種的炸藥、玻璃材料、陶瓷材料、沖擊仿真時(shí)需要用的金屬彈丸材料等。
目前模板中約有40套材料參數(shù)。爆炸沖擊模擬時(shí)直接套用即可，十分方便。閱讀到新的論文用到了相關(guān)本構(gòu)，參數(shù)模板會(huì)持續(xù)更新，目前最新更新版本為2024.6.27，附件包括參數(shù)模板和模板使用教程，模板已按照K文件關(guān)鍵字格式輸好，直接復(fù)制即可使用。
單位制g-cm-微秒，部分截圖如下：
更新日志：
2022.2.20 新增1組HJC參數(shù)、1組RHT參數(shù)、3組JH-2參數(shù)
更新日志：
2022.3.21 新增3組RHT參數(shù)、2組HJC參數(shù)、3組CSCM參數(shù)（含玄武巖）、聚乙烯和合金參數(shù)
更新日志：
2022.10.11 新增5組RHT參數(shù)、4組HJC參數(shù)、2組CSCM參數(shù)、1組玻璃JH-2參數(shù)、PK本構(gòu)的PVC參數(shù)
2024.6.27 新增5組RHT參數(shù)、7組HJC參數(shù)、3組PK參數(shù)，包括礦石、矽卡巖、白云巖、板巖、煤巖、綠砂巖、白砂巖
展開 Abaqus纖維混凝土3D 泡沫混凝土 三維隨機(jī)幾何 三維混凝土細(xì)觀 多面體骨料建模
模型實(shí)例
以下是Abaqus內(nèi)纖維混凝土的模型，纖維是采用三維圓柱體模擬的，混凝土內(nèi)的骨料采用的是實(shí)體的球體。纖維及骨料均可設(shè)置不同的尺寸，并且各類型的數(shù)目不受限制，即可設(shè)置多種纖維及球體骨料大小。
研究進(jìn)展
在Abaqus內(nèi)建立混凝土細(xì)觀模型，如鋼纖維混凝土、不干涉球體骨料、多面體骨料模型等，是進(jìn)行混凝土性能研究的主流方法之一。而在進(jìn)行Abaqus混凝土細(xì)觀模擬時(shí)，隨機(jī)骨料及隨機(jī)纖維等幾何模型的構(gòu)件是主要的難點(diǎn)所在。
為了在Abaqus內(nèi)建立混凝土模型，有學(xué)者采用Abaqus命令的方式，但這需要有一定的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，并且需要反復(fù)改參、調(diào)試，極為不便。也有采用Abaqus混凝土建模插件實(shí)現(xiàn)的方式，這極大的節(jié)省了模型建立的耗時(shí)，如Abaqus混凝土多邊形或Abaqus混凝土三維球體骨料插件等，但其實(shí)現(xiàn)的模型較為簡單，幾何模型單一。
建模方案
這里介紹一種通過AutoCAD軟件建立纖維混凝土三維模型后導(dǎo)入到Abaqus內(nèi)的方式。可實(shí)現(xiàn)多種混凝土模型的快速構(gòu)建。CAD導(dǎo)入Abaqus的方法簡單，將CAD文件輸出為.sat格式，然后在Abaqus內(nèi)選擇導(dǎo)入部件，選擇對應(yīng)的.sat文件即可。
下面是通過該方法建立的Abaqus隨機(jī)幾何模型。
插件介紹
本插件可以生成多種形式的隨機(jī)三維幾何，用于Abaqus混凝土模型的建立，也可用于再生骨料混凝土、泡沫混凝土、加氣混凝土等方面。理論上講，只要幾何存在相似性，可進(jìn)行模型簡化的，均可采用這種方式進(jìn)行建模。
插件的詳細(xì)介紹及下載見下方鏈接：
CAD隨機(jī)幾何3D插件
展開 ABAQUS混凝土損傷塑性模型損傷因子對本構(gòu)關(guān)系影響 附c40~c45混凝土損傷因子ABAQUS輸入
但是ABAQUS塑性損傷模型除了能模擬單調(diào)加載的混凝土行為外，更重要的功能就是模擬循環(huán)、動(dòng)態(tài)荷載下的混凝土反應(yīng)，在結(jié)構(gòu)的抗震性能分析能起到很好的作用。
在動(dòng)荷載作用下，混凝土在受力過程中拉伸和壓縮都會(huì)產(chǎn)生損傷造成的裂縫開展，從而導(dǎo)致材料剛度退化。CDP 模型就假定混凝土材料主要因?yàn)槔扉_裂和壓縮破碎而破壞，拉伸和壓縮采用不同的損傷因子來描述這種剛度退化，詳見圖 1、圖 2。
圖中E0是材料初始未受損的彈性剛度。損傷變量dc和dt分別為壓縮和拉伸條件下的損傷因子，表示彈性剛度的退化。損傷后的彈性模量為（1-dc）E0，或（1-dt）E0。損傷因子dc或dt=0時(shí)表示沒有損傷，dc或dt=1時(shí)表示材料失去強(qiáng)度。
那么混凝土的塑性損傷本構(gòu)模型中的損傷因子到底對混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線有什么影響呢？讓我們采用100mm*100mm*300mm的混凝土棱柱體模型來做個(gè)測試看一下。
依然采用C110級混凝土的本構(gòu)關(guān)系，混凝土的屈服應(yīng)力和非彈性應(yīng)變表格如下。子選項(xiàng)中損傷參數(shù)和非彈性應(yīng)變關(guān)系的表格也在圖中給出。
但是注意上圖中紅色框部分默認(rèn)是不填的，即下圖中的混凝土壓縮損傷——拉伸恢復(fù)因子wt，混凝土拉伸損傷——壓縮復(fù)原因子wc，默認(rèn)是不填的。
因?yàn)镃DP模型假定混凝土從拉伸到壓縮時(shí)裂縫會(huì)閉合，剛度會(huì)恢復(fù)；從壓縮到拉伸時(shí)裂縫仍然存在，剛度不會(huì)恢復(fù)。因此在ABAQUS中不填的話默認(rèn)wt(拉伸剛度恢復(fù)因子)=0，wc(壓縮剛性恢復(fù)因子)=1.
下圖為損傷因子和剛度恢復(fù)因子在混凝土載荷循環(huán)中對混凝土本構(gòu)模型的影響。
展開 
Abaqus應(yīng)用之鋼筋混凝土篇 ￥9.99
鋼筋模型類型
1.1 理想彈塑性模型
在Abaqus中，可以通過直接在塑性部分輸入屈服應(yīng)力對應(yīng)的屈服應(yīng)變來定義理想彈塑性模型。例如，Q345B鋼材的屈服強(qiáng)度為345MPa，極限抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到510-600MPa。在Abaqus中，可以取第一個(gè)點(diǎn)為(345,0)，第二個(gè)點(diǎn)可以設(shè)為(551,0.1)，使得兩個(gè)點(diǎn)之間的斜率為0.01Es（鋼材的彈性模量）。
1.2 雙折線模型
雙折線模型是鋼筋混凝土模擬中常用的一種簡化模型。在Abaqus中，鋼筋可以通過線單元（Wire）建模，然后將鋼筋嵌入（embed）混凝土梁中。這種方法簡潔高效，被大多數(shù)學(xué)者采納。然而，這種方法在模擬鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)滑移時(shí)可能不夠精確。
1.3 三折線模型
三折線模型考慮了鋼筋的屈服階段，可以更準(zhǔn)確地模擬鋼筋的滯回行為。在Abaqus中，可以通過用戶自定義的UMAT子程序來實(shí)現(xiàn)這種模型。例如，清華大學(xué)曲哲提出的改進(jìn)的Clough鋼筋滯回本構(gòu)模型，可以在反向再加載時(shí)，指向按卸載剛度加載至歷史最大點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力的0.2倍，再指向歷史最大點(diǎn)，從而考慮鋼筋加載-卸載-反向加載過程產(chǎn)生的包辛格效應(yīng)。
2. 鋼筋與混凝土的相互作用
2.1 粘結(jié)滑移關(guān)系
鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)滑移關(guān)系是模擬鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。在Abaqus中，可以通過設(shè)置二者交界面處的牽引分離本構(gòu)模型來模擬這種關(guān)系。例如，基于Abaqus的三種鋼筋混凝土梁數(shù)值模擬對比研究表明，將鋼筋通過實(shí)體單元建模，并在實(shí)體鋼筋和混凝土梁連接界面設(shè)置相應(yīng)粘結(jié)本構(gòu)，可以更真實(shí)地模擬鋼筋混凝土梁內(nèi)部的實(shí)際受力狀態(tài)。
2.2 損傷塑性模型
Abaqus中的混凝土損傷塑性（CDP）模型能夠描述材料在循環(huán)加載和動(dòng)態(tài)加載條件下的力學(xué)響應(yīng)。
展開 ABAQUS UMAT-混凝土受拉狀態(tài)下塑性損傷模型的簡單實(shí)現(xiàn) ￥600
本文利用ABAQUS UMAT子程序，簡單實(shí)現(xiàn)了混凝土受拉狀態(tài)下的破壞。本構(gòu)模型的實(shí)現(xiàn)算法摘抄自DeBorst的書籍《Nonlinear Finite Element Analysis of Solids and Structures》，基本如下：
為了簡化模型，筆者將書中損傷部分做了簡化，不再采用損傷屈服面進(jìn)行判定。損傷影子w的計(jì)算直接由塑性等效應(yīng)變確定。
在ABAQUS中建立100*100*100的立方體塊，試件的底部固定，頂部反復(fù)加載-卸載，通過UMAT得到的模擬結(jié)果如下：
在Abaqus軟件中計(jì)算礫石床對混凝土擋土墻的側(cè)壓力
在Abaqus軟件中計(jì)算礫石床對混凝土擋土墻的側(cè)壓力
在下圖中，您可以看到一個(gè)高度為3米的沙丘，由一個(gè)混凝土擋土墻固定。在這個(gè)例子中，挖掘面上施加了7千帕的頂部壓力。
為了解決這個(gè)問題，使用了兩個(gè)分析步，在第一步施加了載荷的重量和壓力，第二步是混凝土擋土墻的位移。
這是從Sample Glenn的第7章的例子3中選擇并用Abaqus軟件編寫的。在這個(gè)例子中，我們將Abacus軟件的結(jié)果與Sam Helleny的書的結(jié)果進(jìn)行了比較。
在下圖中，您可以看到執(zhí)行器故障期間凹痕處塑性應(yīng)變的分布。
該任務(wù)的目的是在三種條件下獲得側(cè)壓力
第一模式：
靜止土壓力
當(dāng)擋土墻無法向后移動(dòng)或朝向溝渠移動(dòng)時(shí)，土壤上的壓力仍然存在。
在這個(gè)問題的模擬的第一部分中，我們使用Abaqus軟件計(jì)算下降狀態(tài)下土壤的相鄰側(cè)向載荷，并將其與Sam 與Helewani的書的答案進(jìn)行比較。
在下圖中，您可以看到樣本簿中找到的停滯狀態(tài)的并排副作用圖
在下圖中，您可以看到從Abaqus軟件獲得的基臺(tái)側(cè)波動(dòng)圖
第二種模式
土壓力或主動(dòng)土壓力
當(dāng)擋土墻具有向后移動(dòng)并遠(yuǎn)離土壤背面的能力時(shí)，就會(huì)發(fā)生土壤壓力。
在這個(gè)問題的模擬的第二部分中，我們使用Abacus軟件計(jì)算土壤抑制器的超導(dǎo)性，并將其與Sam Helleny的書的結(jié)果進(jìn)行比較。
展開 ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計(jì)算及EXCEL
這是我自己計(jì)算的2010規(guī)范中ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計(jì)算及EXCEL
首先用自己的數(shù)據(jù)計(jì)算2010規(guī)范中規(guī)定的混凝土本構(gòu)關(guān)系
然后借助文件夾中02版規(guī)范的方法，計(jì)算損傷因子。
以后還會(huì)有詳細(xì)計(jì)算方法，此數(shù)據(jù)僅供參考。
2010規(guī)范用C50混凝土損傷塑性本構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)-彈模34400MPa-帶損傷因子-自己數(shù)據(jù)計(jì)算得出.rar
