ABAQUS VUSDFLD的案例
Abaqus運用Vusdfld實現(xiàn)自定義單元刪除
Abaqus運用Vusdfld實現(xiàn)自定義單元刪除
———公眾號‘CAE仿真實驗室’出品
Abaqus提供了幾種單元刪除的方法，如下表所示，單元刪除的本質是讓單元喪失承受應力的能力，使其對模型剛度沒有貢獻。在顯式分析中，可以利用*depvar，delete實現(xiàn)單元刪除，該方法是通過給單元設定一個狀態(tài)變量來控制單元是否刪除，當狀態(tài)變量為0時，單元刪除，狀態(tài)變量為1時，單元不刪除。今天就來介紹一些通過VUSDFLD子程序來自定義單元刪除準則的例子
1、例子
單軸拉伸樣條，左端固定，右端給定一個速度拉伸，假設當應變超過0.02時，單元就失效，刪除單元。為了讓中間某些單元更快達到失效應變，事先在式樣中間刪除幾個單元，使中間應變更大。
定義材料模型時，設置Depvar和控制element deletion的狀態(tài)變量并設置User Defined Field.Vusdfld關鍵代碼如下，關于vusdfld用法參考之前有關usdfld的帖子。
2、結果
應變結果如下，開始時應變均勻增大，達到失效應變后，中間單元應變極劇增大，說明該單元基本沒有‘剛度’。
應變云圖和應變曲線
單元刪除后，單元仍然在，但是單元的應力為0，右端拉力在失效前均勻增大，失效后，急劇下降，之后結果波動，此時結果已經(jīng)沒有意義~
應力云圖和應力曲線
3、結論
由上面結果可以看出，基本實現(xiàn)了單元刪除的功能，但是該例子較為簡單，用于復雜模型還沒有驗證。
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<p><strong>【注意】本貼子只包含子程序文件</strong></p><p>基于<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/6302" rel="noopener noreferrer" target="_blank">abaqus子程序</a>VUSDFLD編寫的由Einav與Randolph提出的西澳模型，用于求解軟黏土體劇烈變形后的強度變化，可應用于的大變形計算。</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202306/f69f50d42a81489ea1cb5e7a03da5c14.png" title="8$U(VZ82]O{OEMQB}[P(ZMB.png" alt="8$U(VZ82]O{OEMQB}[P(ZMB.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202306/f69f50d42a81489ea1cb5e7a03da5c14.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202306/f69f50d42a81489ea1cb5e7a03da5c14.png?
展開 利用abaqus基于位錯密度模型進行切削過程中位錯密度和晶粒尺寸仿真（VUSDFLD）
位錯密度模型基于Hongtao Ding的論文；
基于ABAQUS的隧洞圍巖裂隙擴展二次開發(fā)及研究
為研究隧道圍巖內部裂隙擴展規(guī)律,以ABAQUS為平臺,將MC準則（Mohr-Coulomb）嵌入子程序VUSDFLD進行二次開發(fā),同時引入單元刪除算法以實現(xiàn)巖石模型破壞效果。結果表明：（1）隨著荷載的不斷增加,裂隙尖端出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。（2）裂隙下部的受拉區(qū)域明顯大于上部,裂隙下部先于上部發(fā)生破壞。整個受壓過程中,模型主要為剪切破壞模式。（3）裂隙尖端豎直與水平方向裂縫主要有MC剪切破壞導致。（4）隧洞處于軟弱地層,巖石破壞時應力為3.23 MPa。為增強圍巖穩(wěn)定性,采用灌漿措施填充圍巖裂隙以抑制圍巖內部裂隙的擴展。
關鍵詞：圍巖;裂隙;MC準則;VUSDFLD;二次開發(fā);單元刪除算法;
1 引言
水工隧洞地質情況復制,部分隧洞圍巖內部含有天然缺陷,這些缺陷以裂隙的方式存在。在開挖擾動作用下,裂隙擴展成宏觀裂縫,導致圍巖失穩(wěn)引發(fā)安全事故。因此,對隧洞圍巖裂隙擴展規(guī)律展開研究具有重要意義。本文以某引水隧洞為例,結合隧洞圍巖實際力學屬性,將MC準則嵌入ABAQUS子程序VUSDFLD進行二次開發(fā)。通過建立的數(shù)值模型,對圍巖內部裂隙的擴展規(guī)律展開研究。
2 工程概況
某水庫輸水工程隧洞由取水口、輸水隧洞、永久支洞等組成。輸水隧洞1段進口底高程96.50 m,出口底高程90.50 m,長5.23 km。本段輸水隧洞采用鉆爆法施工,成洞洞徑6 m,圓形斷面。交叉穿越位置為Ⅲ類圍巖,襯砌厚度為0.5 m,輸水隧洞襯砌混凝土采用C25。隧洞局部處于花崗巖軟弱地層,圍巖整體性較差,內部含有天然裂隙。
3 模型建立
3.1 計算模型
取隧洞圍巖圓柱體樣本,樣本尺寸為?50 mm×100 mm。隧道圍巖中含有天然節(jié)理,計算模型中心內置橢圓形斜裂隙：裂隙尺寸為?1 mm×0.5 mm,裂隙與巖石樣本中軸線呈45°（圖1）。
展開 君莫全系視頻75折優(yōu)惠及線下培訓課程介紹
Cohesive內聚力模型
4.VCCT虛擬裂紋閉合技術
5.復合材料VUMAT子程序開發(fā)及應用
6.復合材料結構輔助建模插件工具應用
(1)內聚力模型(cohesive zone model)原理詳解（含本構關系、損傷起始、損傷演化、粘性正則化、材料參數(shù)測試方法及估算方法）
(2)cohesive單元建模（二維/三維、Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit）
(3)Surface-based cohesive粘接面的使用方法（Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit）
(4)VCCT虛擬裂紋閉合技術原理詳解
(5)VCCT使用方法（Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit）
(6)復合材料三維實體單元VUMAT子程序詳解及應用
(7)內嵌二維編織復合材料VUMAT子程序及應用
(8)多種復合材料輔助建模工具使用方法介紹
練習：
(1)DCB雙懸臂梁模型建模（cohesive單元、cohesive粘接面、VCCT）
(2)小球沖擊復合材料層壓板建模（殼單元）
(3)小球沖擊復合材料層壓板建模（實體單元+VUMAT子程序）
備注
將提供該課程課件、配套CAE模型、配套子程序源代碼及多種復合材料輔助建模插件工具
高級班課程大綱：
類別
時間
主題
內容
高級班
第三天
上午
1.Abaqus復合材料 UVARM自定義輸出變量子程序及應用
2.Abaqus 復合材料USDFLD/VUSDFLD自定義場變量子程序開發(fā)及應用
3.Abaqus 復合材料VUSDFLD自定義場變量子程序開發(fā)及應用
內容：
(1)UVARM子程序原理及開發(fā)方法。
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