hill48
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hill48的視頻教程
Abaqus材料模型-Hill48各向異性屈服
一、視頻內容介紹 二、Hill48屈服本構理論 三、Hill48屈服模型常數標定方法 四、Hill48屈服模型在板料拉伸成形中的應用
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Rodney Hill提出的Hill屈服準則是描述各向異性塑性變形的幾種屈服準則之一。最早的版本是馮·米塞斯屈服準則的直接擴展，具有二次型。該模型后來通過考慮指數m進行了推廣。這些準則的變化廣泛用于金屬、聚合物和某些復合材料。
Hill48屈服模型廣泛用于預測材料在多軸加載條件下的屈服行為，它考慮了各向同性材料的非軸對稱特性。它在工程領域中常被用于模擬和分析金屬、塑料等材料的屈服和變形行為。
Mises屈服準則和Hill48屈服模型都是常用的材料強度理論，用于描述材料的屈服行為。它們各自有不同的優勢和不足。
其中Mises屈服準則的優勢包括：
Mises屈服準則是一種簡單而直觀的模型，易于理解和應用。
Mises準則適用于各向同性材料，包括金屬、塑料等。
Mises準則基于等效應力的概念，其數學性質較好，便于數值計算和工程應用。
然而Mises準則基于等效應力，忽略了材料的方向性差異。它無法準確描述各向異性材料或具有明顯的非軸對稱特性的材料的屈服行為。
Hill48屈服模型的優勢則體現為：
與Mises準則相比，Hill48模型能更好地描述多軸加載條件下材料的屈服行為。它考慮了主應力的線性組合，對非軸對稱加載有更好的適應性。
在一些特定的加載情況下，Hill48模型可以提供更準確的預測結果。特別是對于一些具有明顯非軸對稱特性的材料，如纖維復合材料等，Hill48模型可能更適用。
然而相對于Mises準則，Hill48模型的表達式更為復雜，計算和應用上更為繁瑣。且Hill48模型中涉及多個參數，選擇和確定這些參數需要依賴實驗數據和經驗，可能存在一定的主觀性和困難性。
因此在具體工程應用中，需要根據材料的性質、加載條件和研究目的選擇合適的模型。
展開 1.ABAQUS三維hill48彈塑性模型VUmat子程序
2.彈性階段為正交各項異性材料
3.hill48和正交各項異性材料參數參考ABAQUS靜力模塊自帶的模型參數
4.發貨方式為百度網盤鏈接，包含子程序及上面跑的兩個模型相關文件，包含Cae，inp文件，odb文件等
5.ABAQUS版本為2024，低版本可以利用導入inp文件的方式運行及修改
6.可以免費答疑三次，后續添加你自己的模型或者相關參數等輔導都可以優惠。
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原始鏈接：https://github.com/mhasaninia/Hill48-Voce-UMAT/tree/main
它在材料測試和產品制造中扮演著重要的角色，為各行業提供高效、經濟的解決方案
結合之前推文介紹的Hill48模型，mises模型與典型單晶取向的晶體塑性模型對杯沖進行簡單模擬，其中晶體塑性使用huang顯式Vumat程序，一方面可以介觀尺度特征對宏觀響應的影響（缺陷，制耳等），另一方面可以追蹤宏觀工藝參數（沖壓速度，摩擦力等）對微觀結構（取向，孿晶演化，位錯移動）的影響
微杯沖幾何模型如圖所示：
其中沖頭和下凹模為離散剛體，板為可變性體，網格劃分如下
邊界條件為下凹模完全固定，同時給與沖頭對應的向下的位移邊界條件，相互作用可用庫倫摩擦定義，不同接觸區域統一摩擦系數為0.3
模擬結果如下圖所示：
Mises（左側）與Hill48（右側）模型（各項異性比與上一篇推文一致）模擬結果：
應力分布情況：
等效塑性應變分布情況：
可以看到兩者在變形結束存在一定的差異，Hill48屈服最大應力要比mises最大應力高，但兩者預測的最終輪廓幾乎保持一致，這主要由于兩者只考慮了板材宏觀材料連續均勻特征而忽略了微觀層面的不均勻性，而使用晶體塑性可以捕捉這種由于初始取向不同造成滑移開動差異即塑性變形的不均勻性的特征。
展開 屈服準則采用[Hill 1948]。
Hill, R., "A Theory of the Yielding and Plastic Flow of Anisotropic Metals," Proceedings of the Royal Society of London, Series A., Vol. 193, 1948, pp. 281-197.
$1.9 *MAT_039(*MAT_FLD_TRANSVERSELY_ANISOTROPIC)
這個模型與*MAT_037幾乎一樣。除了：一個成形極限圖能被定義并且被用來計算最大應變比（在lspost中內被畫出）。
$1.10 *MAT_103(*MAT_ANISOTROPIC_VISCOPLASTIC)
可應用于殼單元或磚單元。
材料參數可以直接擬合，或者，輸入應力應變數據，由LS-DYNA來擬合決定常數。運動或等向或者兩者混合可以被使用。詳細描述這個模型的文獻有：Berstad, Langseth, and Hopperstad[1994]; Hopperstad and Remseth[1995]; and Berstad[1996]。
屈服準則采用Hill48。
Berstad, T., Langseth, M. and Hopperstad, O.S., "Elasto-viscoplastic Constitutive Models in the Explicit Finite Element Code LS-DYNA3D," Second International LS-DYNA3D conference, San Francisco,(1994).
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3.hill48和正交各項異性材料參數參考ABAQUS靜力模塊自帶的模型參數
4.發貨方式為百度網盤鏈接，包含子程序及上面跑的兩個模型相關文件，包含Cae，inp文件，odb文件等
5.ABAQUS版本為2024，低版本可以利用導入inp
，Hill48屈服最大應力要比mises最大應力高，但兩者預測的最終輪廓幾乎保持一致，這主要由于兩者只考慮了板材宏觀材料連續均勻特征而忽略了微觀層面的不均勻性，而使用晶體塑性可以捕捉這種由于初始取向不同造成滑移開動差異即塑性變形的不均勻性的特征。
Hill48屈服模型的優勢則體現為：
與Mises準則相比，Hill48模型能更好地描述多軸加載條件下材料的屈服行為。它考慮了主應力的線性組合，對非軸對稱加載有更好的適應性。
在一些特定的加載情況下，Hill48模型可以提供更準確的預測結果。特別是對于一些具有明顯非軸對稱特性的材料，如纖維復合材料等，Hill48模型可能更適用。
其中高強度板Biax項設置為1.2（Hill 90），非高強度板Biax項設置為1.0 (Hill 48)。
5：FLC這一項中非高強度板用Keeler選項，高強度板用Arcelor V9選項。
6：考慮FLC曲線位置，現對每個料厚產生對應的*.mtb用于軟件分析, 而其他參數保持不變，見圖3。
7：后續如材料或軟件提升，材料庫需討論后同時更新。
模擬材料選X1的主要參數為彈性模量E＝206MPa，泊松比υ＝0.33，屈服強度σs＝461 MPa，抗拉強度σb＝662 MPa，零度方向各向異性系數r0＝1.22，45度方向各向異性系數r45＝1.34，90度方向各向異性系數r90＝1.44，硬變硬化指數n＝0.2，硬化系數K＝0.96074，本構模型采用Hill 48屈服準則的正交各向異性材料模型。
It is claimed by Tata Steel that the simulation accuracy is that of the original Vegter model at the experimental cost of only Hill 48.
材料本構模型采用Hill48屈服準則的正交各向異性材料模型。工具和板料采用BT殼單元進行幾何離散、網格進行自適應劃分，同時假定凸模、凹模、壓邊圈為剛體，板料采用等向指數強化模型。
在壓邊階段壓邊圈移動速度為3m/s，板料與凹模的摩擦系數為0.12，板料與壓邊圈的摩擦系數為0.12，模具間隙為1.32mm。沖壓進程凸模的運動速度為0.5m/s，壓邊力設定為2000kN。
（48）、Barlat（91）各向異性模型；
8、破環準則，選擇Damage，支持Lemaitre、Cockroft-Latham、Oyan、Johnson-Cook、Forming Limit Diagram，選擇材料對應的斷裂磨損準則，并設置模型影響系數；
9、微觀組織，支持IFE WELDSIM和YADA微觀組織模型，基于fortran子程序二次開發，可參考marc
屈服準則采用Hill48。
