abaqus失效準(zhǔn)則的案例
ABAQUS 2Dhashin漸進(jìn)損傷失效準(zhǔn)則Standard不同于Explicit，及單元不刪除
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。
Abaqus內(nèi)置LaRC05失效準(zhǔn)則子程序介紹 ￥9.9
LaRC05準(zhǔn)則是NASA蘭利研究中心關(guān)于復(fù)合材料強(qiáng)度計(jì)算的理論。其吸收了Puck準(zhǔn)則中關(guān)于基體失效的預(yù)測(cè)方法，并提出Kinking模型來(lái)描述纖維壓縮失效的起始。還考慮了就位強(qiáng)度、材料非線性等復(fù)雜問(wèn)題近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。
纖維拉伸失效
纖維壓縮失效
當(dāng)|σ1|≤|Xc/2|時(shí)，為纖維的splitting模式，當(dāng)|σ1|>|Xc/2|時(shí)，為纖維的kinking模式。
基體失效
式中，<x>=(x+|x|)/2;
Kink角度Ψ為0-180度內(nèi)使失效系數(shù)最大的值。
Abaqus從2017版本開始，內(nèi)置了UVARM和DMGINI兩種子程序供用戶調(diào)用。UVARM子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”作為材料名的前綴，可以用來(lái)評(píng)估是否滿足LaRC05強(qiáng)度指標(biāo)；DMGINI子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”作為材料名前綴，可以結(jié)合XFEM來(lái)分析裂紋萌生和擴(kuò)展。
在abaqus中可以通過(guò)修改關(guān)鍵字來(lái)進(jìn)行模型設(shè)置
UVARM設(shè)置
DMGINI設(shè)置
輸出變量的含義
計(jì)算結(jié)果
[1].Pinho, S.T., et al., Material and structural response of polymer-matrix fibre-reinforced composites. Journal of Composite Materials, 2012. 46(19-20): p. 2313-2341.
[2].Pinho, S.T., G.M. Vyas and P. Robinson, Material and structural response of polymer-matrix fibre-reinforced composites: Part B.
展開 Abaqus復(fù)合材料3D Hashin失效準(zhǔn)則，脆性斷裂-Vumat
對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的模擬，在ABAQUS中，集成了二維Hashin失效準(zhǔn)則與多種損傷演化準(zhǔn)則，但缺少三維的復(fù)合材料本構(gòu)模型。
參考已有的3Dhashin失效準(zhǔn)則編寫復(fù)合材料脆性斷裂子程序。
首先介紹該子程序的使用方法
1.在ABAQUS中建立三維復(fù)合材料模型，這里建立一個(gè)簡(jiǎn)單的方塊。1,2方向分別表示絲束的方向，3方向表示垂直于1，2的方向，也就是面外方向。
2.建立材料屬性（圖片中材料參數(shù)為假設(shè)值）
表1 16個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)含義
1
2
3
4
5
6
7
8
E11
E22
E33
G12
G13
G23
U12
U13
9
10
11
12
13
14
15
16
U23
1方向拉伸強(qiáng)度
1方向壓縮強(qiáng)度
2方向拉伸強(qiáng)度
2方向壓縮強(qiáng)度
12方向剪切強(qiáng)度
13方向剪切強(qiáng)度
23方向剪切強(qiáng)度
3.建立顯示Explicit計(jì)算時(shí)間步，在場(chǎng)變量中勾選輸出 SDV和 STATUS.
4.劃分網(wǎng)格，賦給Explicit 3D stress單元類型，邊界條件根據(jù)需要設(shè)定即可。此處劃分為一個(gè)單元，單向加載。建立Job，提交模型前在Job中選擇該子程序，進(jìn)行計(jì)算。
5.查看結(jié)果，滿足失效準(zhǔn)則后無(wú)承載，單元被刪除。
子程序輸出的state1-6為儲(chǔ)存的應(yīng)變（順序?yàn)?1 22 33 12 23 13），state7為單元?jiǎng)h除變量，state8-11為Hashin失效判斷系數(shù)（0~1）。
接下來(lái)簡(jiǎn)要介紹該子程序的相關(guān)理論
彈性階段總應(yīng)力與總彈性應(yīng)變之間的關(guān)系為
式中，σ是柯西應(yīng)力，S0是柔度矩陣，ε是彈性應(yīng)變。
展開 Abaqus復(fù)合材料Larc05失效準(zhǔn)則Umat子程序開發(fā)
LaRC05準(zhǔn)則是NASA蘭利研究中心關(guān)于復(fù)合材料強(qiáng)度計(jì)算的理論。其吸收了Puck準(zhǔn)則中關(guān)于基體失效的預(yù)測(cè)方法，并提出Kinking模型來(lái)描述纖維壓縮失效的起始。還考慮了就位強(qiáng)度、材料非線性等復(fù)雜問(wèn)題近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。
之前在https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1279990 這個(gè)帖子里介紹了Abaqus內(nèi)置的Larc05子程序調(diào)用方法，因?yàn)閮?nèi)置的Larc05子程序是通過(guò)Udmgini子程序結(jié)合Xfem來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此還是存在一定的局限性的。本帖考慮了復(fù)合材料的剪切非線性行為，在材料本構(gòu)中引入了Hahn-Tsai的剪切非線性模型
式中，β為剪切非線性因子。
通過(guò)編寫Umat子程序，對(duì)復(fù)合材料的損傷行為進(jìn)行了模擬，計(jì)算結(jié)果如下。
90度鋪層損傷和載荷位移曲線
0度鋪層損傷和載荷位移曲線
45度鋪層損傷和載荷位移曲線
由上圖可以看出，引入剪切非線性后，45度鋪層試驗(yàn)件的拉伸曲線表現(xiàn)出明顯的非線性行為
有關(guān)于子程序二次開發(fā)或者復(fù)材仿真的問(wèn)題可以聯(lián)系QQ1653004885或者關(guān)注CAE320公眾號(hào)
展開 
ABAQUS金屬狗骨件拉伸-延性損傷（Ductile）（JC失效準(zhǔn)則 ￥10
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
Abaqus內(nèi)置LaRC05失效準(zhǔn)則子程序（附cohesive單元umat子程序開發(fā)教程）
LaRC05準(zhǔn)則是NASA蘭利研究中心關(guān)于復(fù)合材料強(qiáng)度計(jì)算的理論。其吸收了Puck準(zhǔn)則中關(guān)于基體失效的預(yù)測(cè)方法，并提出Kinking模型來(lái)描述纖維壓縮失效的起始。還考慮了就位強(qiáng)度、材料非線性等復(fù)雜問(wèn)題近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。
纖維拉伸失效
纖維壓縮失效
當(dāng)|σ1|≤|Xc/2|時(shí)，為纖維的splitting模式，當(dāng)|σ1|>|Xc/2|時(shí)，為纖維的kinking模式。
基體失效
式中，<x>=(x+|x|)/2;
Kink角度Ψ為0-180度內(nèi)使失效系數(shù)最大的值。
Abaqus從2017版本開始，內(nèi)置了UVARM和DMGINI兩種子程序供用戶調(diào)用。UVARM子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”作為材料名的前綴，可以用來(lái)評(píng)估是否滿足LaRC05強(qiáng)度指標(biāo)；DMGINI子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”作為材料名前綴，可以結(jié)合XFEM來(lái)分析裂紋萌生和擴(kuò)展。
在abaqus中可以通過(guò)修改關(guān)鍵字來(lái)進(jìn)行模型設(shè)置
UVARM設(shè)置
DMGINI設(shè)置
輸出變量的含義
計(jì)算結(jié)果
此外，如果有小伙伴希望學(xué)習(xí)cohesive單元的umat子程序開發(fā)相關(guān)技術(shù)，可以關(guān)注下圖的教程：
點(diǎn)擊鏈接進(jìn)入了解詳情：Abaqus Cohesive單元介紹及其本構(gòu)的Umat子程序開發(fā)教程
最后，有ABAQUS子程序開發(fā)相關(guān)需求歡迎通過(guò)微信公眾號(hào)聯(lián)系我們。
微信公眾號(hào)：320科技工作室。
展開 復(fù)合材料失效理論知多少（十）——Tsai–Wu失效準(zhǔn)則
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(cè)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(guò)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：
這也就意味著Fii項(xiàng)必須是正值。
對(duì)于具有三個(gè)對(duì)稱平面的正交各向異性材料，如果假設(shè)Fij=Fji，且假設(shè)正應(yīng)力和剪應(yīng)力之間、剪應(yīng)力與剪應(yīng)力之間沒有耦合的條件下，Tsai-Wu 失效準(zhǔn)則的一般形式簡(jiǎn)化為：
通常，正交各向異性材料在三個(gè)方向的單軸拉伸、壓縮強(qiáng)度表示為σ1t、σ1c、σ2t、σ2c、σ3t、σ3c，剪切強(qiáng)度表示為S23、S31、S12。那么正交各向異性 Tsai-Wu 失效準(zhǔn)則的系數(shù)為：
上式中，F(xiàn)1、F2、F3、F44、F55、F66可以通過(guò)簡(jiǎn)單地單軸拉伸實(shí)驗(yàn)或剪切試驗(yàn)得到，另外，在有的教科書中F1、F2、F3、F11、F22、F33表示為：
兩者差了一個(gè)負(fù)號(hào)，這取決于壓縮應(yīng)力自身帶不帶負(fù)號(hào)，如果壓縮應(yīng)力自帶負(fù)號(hào)（負(fù)數(shù)）則用后者，否則用前者。
理論上系數(shù)F12、F13、F23可以通過(guò)等雙軸試驗(yàn)（兩個(gè)方向應(yīng)力相同）來(lái)確定。如果等雙軸拉伸的破壞強(qiáng)度是：
則F12、F13、F23可以表示為：
但是實(shí)際上，等雙軸試驗(yàn)測(cè)定很難，在過(guò)去的幾十年中，也有無(wú)數(shù)的嘗試去確定這個(gè)參數(shù)，部分復(fù)合材料力學(xué)教材里給出過(guò)當(dāng)
時(shí)誤差最小的結(jié)論。近期，諾丁漢大學(xué)李曙光老師從自洽性角度出發(fā)對(duì)F12的合理取值給出了唯一地確定，也使得Tsai-Wu理論更加完備。
展開 LARC05失效準(zhǔn)則
大佬們好，我想詢問(wèn)一下，我目前使用abaqus內(nèi)置的LARC05失效準(zhǔn)則仿真了一個(gè)三點(diǎn)彎曲模型，發(fā)現(xiàn)損傷之后沒有發(fā)生剛度退化，力位移曲線還呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，我在關(guān)鍵字里面已經(jīng)編輯了損傷演化的關(guān)鍵字，所以是不是真的要聯(lián)合xfem才能看到剛度退化??？
關(guān)于 Ls-Dyna中材料失效準(zhǔn)則的定義
3、關(guān)于關(guān)鍵字參數(shù)
這個(gè)參數(shù)有兩行參數(shù)，第一行：MID（MID - 待失效的材料編號(hào)），excl（排除數(shù)字，任意假設(shè)）；第二行：PFAIL（失效壓力），SIGPI（失效主應(yīng)力），SIGVM（失效等效應(yīng)力，一般指抗拉強(qiáng)度），EPSPI（失效主應(yīng)變），EPSSH（失效剪應(yīng)變），SIGTH（極限應(yīng)力），IMPULSE（失效應(yīng)力沖量），F(xiàn)AILTM（失效時(shí)間）。
其中excl為排除數(shù)字，這個(gè)數(shù)字可以任意定義，如果第二行某個(gè)參數(shù)和這個(gè)數(shù)據(jù)相同，那么該參數(shù)定義的失效準(zhǔn)則就被忽略。（第二行可以定義很多準(zhǔn)則）。不選用其它失效準(zhǔn)則不能留空，必須要填排除數(shù)字。
關(guān)于 PFAIL 關(guān)鍵字的說(shuō)明：此關(guān)鍵字表示物體的靜水壓破壞，即各個(gè)方向受到相同壓力時(shí)的破壞準(zhǔn)則，其中壓為正，拉為負(fù)，一般材料尤其是混凝土材料都是拉伸破壞，故此參數(shù)一般定義為負(fù)數(shù)，對(duì)于大小比較的是代數(shù)值的大小，因此當(dāng)?shù)陀诖?em>準(zhǔn)則即拉應(yīng)力超過(guò)允許數(shù)值，材料即宣告破壞（類似抗壓強(qiáng)度）。當(dāng)實(shí)際的靜水壓力（其實(shí)應(yīng)該是拉力）小 (大？) 于此值（代數(shù)大小），材料即宣告破壞。
除最后一個(gè)是關(guān)于時(shí)間的破壞準(zhǔn)則外，其余的六個(gè)破壞準(zhǔn)則都是正數(shù)，表示拉力，當(dāng)計(jì)算的數(shù)值大于此值時(shí)材料失效刪除。
4、關(guān)于材料失效;
壓縮破壞在這個(gè)關(guān)鍵字中無(wú)法體現(xiàn)，要想施加壓縮破壞準(zhǔn)則，必須要自己定義關(guān)鍵字參數(shù)，即進(jìn)行二次開發(fā)。另外，需要說(shuō)明的是，動(dòng)態(tài)破壞的基本特性是時(shí)率相關(guān)性和損傷積累性，損傷這一塊，特別是微觀上真實(shí)的損傷，而不是宏觀上的唯象損傷，DYNA幾乎是空白，所以就需要自定義材料了。
另外，應(yīng)力波的破壞形式有兩種，即拉伸破壞和剪切破壞，很少有材料是壓縮破壞的，因?yàn)檫€沒有達(dá)到壓縮破壞的閥值的時(shí)候可能由于泊松比導(dǎo)致的側(cè)向拉力已經(jīng)達(dá)到了極限，所以混凝土材料真正的壓縮強(qiáng)度是多少?zèng)]有人知道。
展開 工業(yè)風(fēng)扇的振動(dòng)問(wèn)題探究：Part1 風(fēng)扇失效的判斷準(zhǔn)則 ￥500
在這篇文章中，我們將介紹這些振動(dòng)造成其失效的準(zhǔn)則。
風(fēng)扇的振動(dòng)可能會(huì)引起如下問(wèn)題：
風(fēng)扇軸承中的潤(rùn)滑脂被破壞，從而加速軸承磨損及損壞。
軸承中的滾子與軸套出現(xiàn)周期性的接觸失效與碰撞，從而造成軸承內(nèi)圈與外圈的磨損。
造成其他金屬結(jié)構(gòu)負(fù)載元件（例如：風(fēng)扇柵格或者風(fēng)扇橋架）的疲勞老化。
當(dāng)風(fēng)扇振動(dòng)傳遞到旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的關(guān)鍵元件（例如：電機(jī)），從而影響旋轉(zhuǎn)機(jī)械的使用壽命。
風(fēng)扇的振動(dòng)也會(huì)增加風(fēng)扇的噪聲，從而影響操作人員的舒適度。
ANSYS里的自定義失效準(zhǔn)則怎么定義的？
想請(qǐng)教各位：
ANSYS里的自定義失效準(zhǔn)則怎么定義的呢？一定要用UPFs編用戶子程序才行嗎？UPFs看起來(lái)非常復(fù)雜啊，怎么辦？
又沒有人做過(guò)這個(gè)阿？
謝謝了?。。?！
Lsdyna混凝土失效準(zhǔn)則討論？
軟件中要么可以在材料模型里添加失效準(zhǔn)則，比如hjc111中的fs，大于0時(shí)用等效塑性應(yīng)變控制，cscm 159模型里的erode，用最大主應(yīng)變控制，我想提出的問(wèn)題重點(diǎn)圍繞后者 很多論文里erode設(shè)置為1.05或者1.1，根據(jù)官方文件介紹最大主應(yīng)變失效值為0.05或者0.10，我請(qǐng)問(wèn)這個(gè)數(shù)值的依據(jù)在哪里，眾所周知主應(yīng)變拉正壓負(fù)，最大主應(yīng)變?yōu)?.05意味著受拉部分混凝土最大主應(yīng)變0.05，最大的疑問(wèn)就是混凝土能這么抗拉嗎？眾所周知單軸狀態(tài)下混凝土峰值拉應(yīng)變也就是100到150個(gè)微應(yīng)變，這個(gè)0.05遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)值幾個(gè)量級(jí)了，為什么文獻(xiàn)里這么設(shè)置大家思考過(guò)沒有，文獻(xiàn)里都是一句話帶過(guò)，沒有任何有價(jià)值的解釋說(shuō)明？ 當(dāng)然本人嘗試過(guò)將這個(gè)值設(shè)置為150個(gè)微應(yīng)變，但是這倒是有了新的問(wèn)題，混凝土在不算大的沖擊能量下大面積失效，與試驗(yàn)現(xiàn)象有又嚴(yán)重不符，破壞的太夸張了，所以矛盾點(diǎn)在這里，這個(gè)最大主應(yīng)變的失效如何取值，有依據(jù)又比較合理，歡迎大家討論 個(gè)人認(rèn)為這個(gè)失效準(zhǔn)則特別關(guān)鍵，如果不設(shè)置混凝土抗拉失效或者設(shè)置的值過(guò)大，比如前文里的0.05或者0.10，后處理中混凝土單元的主拉應(yīng)力特別大，甚至?xí)_(dá)到幾十mpa ，嚴(yán)重不靠譜，而且對(duì)于同時(shí)建立鋼筋和混凝土的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，混凝土失效早晚直接影響鋼筋的應(yīng)力響應(yīng)，混凝土最大主應(yīng)變過(guò)大，鋼筋應(yīng)力隨著沖擊能量增加增長(zhǎng)相對(duì)緩慢，若最大主應(yīng)變?cè)O(shè)置的小，附近鋼筋應(yīng)力也會(huì)迅速陡增，可以說(shuō)失效準(zhǔn)則對(duì)計(jì)算結(jié)果影響巨大，這個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題歡迎大家討論與關(guān)注
展開 Hashin失效準(zhǔn)則VUMAT源代碼（一起學(xué)習(xí)交流VUMAT吧）
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 Samcef復(fù)合材料理論部分之失效準(zhǔn)則
失效準(zhǔn)則
為方便samcef復(fù)合材料用戶對(duì)模型的深入研究及仿真分析，samcef提供了所使用失效準(zhǔn)則的背景理論。這里提供給大家分享，資料內(nèi)容主要介紹了如下內(nèi)容：Introduction; Elementary Failure Modes; Maximum stress theory; Maximal strain theory; TSAI HILL quadratic theory; TSAI WU quadratic theory; HASHIN multicriterion;
G7_Failure_Criteria.pdf
Hashin失效準(zhǔn)則VUMAT源代碼（一起學(xué)習(xí)交流VUMAT吧）
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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