abaqus極限應(yīng)變的案例
極限應(yīng)變速率淺證
之前一篇講了極限應(yīng)變速率，今天剛好可以現(xiàn)身說法。壓縮樣高度是1000mm，然后上模的速度是5mm/s，極限應(yīng)變速率是0.01，下面看結(jié)果。計算過程一直無法收斂，在模擬過程中也看不到應(yīng)變，結(jié)果非常異常。
速度5mm/s，極限應(yīng)變速率0.01
然后我將速度增大10倍，改成50mm/s,得到以下結(jié)果，這個結(jié)果正常多了，計算過程也沒遇見無法收斂的情況。原因為何？原因就是50/1000=0.05＞0.01，即大于極限應(yīng)變速率。
速度 50 極限應(yīng)變速率0.01
那么既然只要大于極限應(yīng)變速率就行，那我是不是把極限應(yīng)變速率改小而不改變速度也行呢？答案是肯定的，以下就是結(jié)果，非常漂亮。
速度5 極限應(yīng)變速率0.001
好了，結(jié)果證明只改小極限應(yīng)變速率也行，那改小應(yīng)變速率之后，對結(jié)果會有什么影響嗎？那這次我們?nèi)匀蛔屗俣缺３譃?0，將極限應(yīng)變速率改成0.001，得到以下結(jié)果，和速度50，極限應(yīng)變速率0.01的結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)這倆結(jié)果一模一樣。得出結(jié)論，改小極限應(yīng)變速率并不會影響結(jié)果！
速度50 極限應(yīng)變速率0.001
展開 地下開采誘發(fā)地表下沉的應(yīng)變極限準(zhǔn)則(Fracturing Limits)
控制沉降的一個主要評價指標(biāo)是斷裂極限(Fracturing Limits), 即巖石多大的應(yīng)變是可以接受的。
在過去的文章中，討論了地下開采引起地表沉降的影響因素以及沉降預(yù)測的經(jīng)驗方法，參考以下的鏈接。
崩落采礦誘發(fā)地表沉降預(yù)測的經(jīng)驗方法
丘基卡馬塔銅礦由露天開采轉(zhuǎn)入地下開采
地下采礦引起的地表沉降分析
采礦引起地表沉降的影響因素
2 斷裂極限準(zhǔn)則
位于智利的埃爾特尼恩特(El Teniente Mine)銅礦是世界上規(guī)模最大的地下礦山，因而地表沉降是一個必須關(guān)注的問題。Cavieres, P., et al. (2003) 使用3DEC對埃爾特尼恩特礦大規(guī)模地下開采誘發(fā)的斷裂極限進行了三維數(shù)值模擬，他們通過數(shù)值反分析(數(shù)值反分析(Numerical Back-Analysis))確定出斷裂極限準(zhǔn)則由總應(yīng)變超過0.005(0.5%)的區(qū)域來定義，從而校驗大規(guī)模地表出現(xiàn)裂縫的極限狀態(tài)。雖然這個準(zhǔn)則是通過埃爾特尼恩特的斷裂極限進行反分析而制定的，但Itasca(2018)通過對世界上其它4個礦山的反分析表明，總應(yīng)變 0.005在數(shù)值模型中劃分?jǐn)嗔严拗剖呛线m的。Zhao X. and Zhu Q. (2020) 從文獻中總結(jié)了其它一些應(yīng)變準(zhǔn)則， 如下圖所示。在我們的研究中，使用0.005作為應(yīng)變極限準(zhǔn)則。
3 參考文獻
[1] Cavieres, P., et al. (2003) Three-Dimensional Analysis of Fracturing Limits Induced by Large Scale Underground Mining at El Teniente Mine. pp. 893-900.
展開 abaqus子程序VUSDFLD——考慮應(yīng)變率與應(yīng)變軟化效應(yīng)的軟土模型 ￥25
<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(yīng)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 ABAQUS中求解某部分單元的平均應(yīng)力或平均應(yīng)變 ￥10
1、參考模型：單向纖維的RVE模型；
2、腳本功能：針對指定的單元集合，在后處理中求解平均應(yīng)力和平均應(yīng)變。
3、應(yīng)用的公式：一階均勻化計算方法。對于 RVE 模型的平均真應(yīng)力和平均真應(yīng)變，可通過對 RVE 內(nèi)每一個單元的真應(yīng)力 （真應(yīng)變）取均值獲得。使用一階均勻化計算方法輸出的應(yīng)力和應(yīng)變適用于各種邊界條件，但需要對每個單元進行應(yīng)力（應(yīng)變）的輸出和計算。
有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實現(xiàn)方式研究系列27： Abaqus內(nèi)部計算和顯示的應(yīng)變
（1）顯示應(yīng)變：Abaqus計算完畢后得到導(dǎo)入結(jié)果，在后處理中查看，應(yīng)變E11=8.528e-1,E22=-5.173e-1如下：
（2）計算應(yīng)變：Abaqus中采用UMAT子程序，利用我們的子程序調(diào)試插件DUS調(diào)試UMAT，在Visual Studio中查看dStran的值，發(fā)現(xiàn)在計算完應(yīng)變后，進入UMAT時，E11=8.528e-1,E22=-5.173e-1，調(diào)試如下：
可以發(fā)現(xiàn)殼單元Abaqus的計算應(yīng)變和顯示應(yīng)變一樣，猜測都是對數(shù)應(yīng)變。
1.5.3 iSolver的應(yīng)變
iSolver中采用自帶材料進行計算，材料參數(shù)和UMAT的輸入完全一致。
為了計算和Abaqus完全一致，iSolver也采用對數(shù)應(yīng)變計算方式，得到的應(yīng)變顯示如下，可發(fā)現(xiàn)和Abaqus完全一致。
==總結(jié)==
由上可以看到，在實際計算中，對體單元，Abaqus和iSolver都采用變形率積分方式來計算應(yīng)變，對殼單元，Abaqus和iSolver都采用對數(shù)應(yīng)變。一般理論書都認(rèn)為Abaqus是因為對數(shù)應(yīng)變計算復(fù)雜才采用別的應(yīng)變，但個人認(rèn)為應(yīng)該不是這個原因，因為Abaqus對體單元為了顯示對數(shù)應(yīng)變，依然重新計算了一遍，說明Abaqus體單元采用變形率是有其它原因的，具體什么原因我也沒研究清楚，歡迎探討。
如果有任何其它疑問或者項目合作意向，也歡迎聯(lián)系我們：
snowwave02 From www.yqgqt.org.cn
email: snowwave02@qq.com
以往的系列文章：
1.7.1 ========第一階段========
第一篇：S4殼單元剛度矩陣研究。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/338859
第二篇：S4殼單元質(zhì)量矩陣研究。
展開 ABAQUS提取單元平均應(yīng)力/應(yīng)變 ￥10
利用python讀取odb文件（可一次讀取多個odb）生成csv（excel）文件。提供源文件，注釋詳細(xì)，可根據(jù)需要進行修改。
Abaqus平均應(yīng)力和應(yīng)變提取 ￥80
利用python腳本對ODB文件中單元集里所有積分點的應(yīng)力及應(yīng)變進行自動提取并計算平均值
能夠得到每一幀的應(yīng)力和應(yīng)變平均值，并保存到CSV文件中
所得到的應(yīng)力包括S11,S22,S33,S12,S13,S23以及Mises七個應(yīng)力平均值，以及E11,E22,E33,E12,E13,E23六個應(yīng)變平均值
ABAQUS中對應(yīng)力、應(yīng)變的部分理解
對應(yīng)力的部分理解
對應(yīng)變的部分理解
轉(zhuǎn)自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
ABAQUS變量解讀：教你讀懂應(yīng)力/應(yīng)變/損傷
主應(yīng)變
與主應(yīng)力類似，ABAQUS也提供主應(yīng)變輸出：
Max/Mid/Min Principal Strain：第一、二、三主應(yīng)變，分別對應(yīng)最大、中間、最小主應(yīng)變，在判斷第二強度理論時有奇效。
In-Plane Principal Strain：平面問題最大/最小主應(yīng)變。
Max Principal(abs)：絕對值最大主應(yīng)變。
3.應(yīng)變張量
與應(yīng)力張量方向類似，其中需要同學(xué)們注意的是：
E適用于幾何線性分析
LE為對數(shù)應(yīng)變，適用于大變形分析（開啟幾何非線性）
PE為塑性應(yīng)變張量，用于描述不可恢復(fù)的變形
三、損傷相關(guān)
損傷在ABAQUS中應(yīng)用廣泛，尤其是材料失效分析中。
1. 混凝土損傷
這是大家喜聞樂見的損傷變量，有兩類：
DAMAGEC（dc）：壓縮損傷變量，從0到1，1表示完全損傷。主要用來判斷壓潰區(qū)域與剪壓開裂區(qū)域。
DAMAGET（dt）：拉伸損傷變量，同樣從0到1。主要用來判斷受拉開裂區(qū)域，如下圖。
2. 鋼材損傷
SDEG：剛度退化標(biāo)量，也可用于混凝土。表示材料剛度的折減程度。
3. 內(nèi)聚力模型損傷
CSDMG：描述cohesive單元進入軟化段后的損傷狀態(tài)。
4. 復(fù)合材料損傷
ABAQUS支持多種復(fù)合材料損傷變量：
DAMAGEFT/FC：用戶手冊中描述為：
Fiber tensile/ compressive damage variable.
這里毫無疑問表征了纖維縱向的拉伸/壓縮損傷，如下圖。
DAMAGEMT/MC：用戶手冊中描述為：
Matrix tensile/ compressive damage variable.
展開 ABAQUS學(xué)習(xí)筆記—對應(yīng)力應(yīng)變的部分理解
之前關(guān)于后處理的一些文章，由于一些原因全部刪除，故今天開始重新開始分享一些關(guān)于ABAQUS的一些知識，希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭蚕Ｍ蠹夷軌蚶^續(xù)支持筆者。
那么今天，我們再對‘’ABAQUS中應(yīng)力應(yīng)變的部分理解的‘’內(nèi)容進行講解。
在ABAQUS中，一般是把X軸當(dāng)成1軸，Y軸當(dāng)成2軸，Z軸當(dāng)成3軸，那么：
S11就是X軸向的應(yīng)力，正值為拉應(yīng)力，負(fù)值為壓應(yīng)力；
S22就是Y軸向的應(yīng)力，正值為拉應(yīng)力，負(fù)值為壓應(yīng)力；
S33就是Z軸向的應(yīng)力，正值為拉應(yīng)力，負(fù)值為壓應(yīng)力；
S12就是在YZ平面上，沿Y向的剪力；
S13就是在YZ平面上，沿Z向的剪力；
S23就是在XZ平面上，沿Z向的剪力；
由于剪力的對稱性:S11=S21,S13=S31,S23=S32；
由以上可知，S11，S22，S33為主應(yīng)力；S12，S13，S23為切應(yīng)力；
主應(yīng)力分別以σ1，σ2，σ3表示，按數(shù)值排序為：σ1≥σ2≥σ3。在ABAQUS中分別對應(yīng)為：Max.principal；Mid.principal；min.principal。這三個量在任何坐標(biāo)下都是不變量。
我們可利于最大應(yīng)力判斷一些情況：比如最大主應(yīng)力（拉應(yīng)力）大于混凝土的抗拉強度，則認(rèn)為混凝土開裂；通過顯示最大主應(yīng)力的法線方向，則可大致表示出裂縫的發(fā)展影響。
應(yīng)變中一些符號的含義
E——總應(yīng)變
EP——主應(yīng)變
EE——彈性形變
PE——塑性應(yīng)變分量
Eij——應(yīng)變分量
Ie——非彈性應(yīng)變分量
PEEQ——等效塑性應(yīng)變。若該值大于0，則認(rèn)為已經(jīng)屈服
注：在ABAQUS后處理中，盡量不要看Mises，其表示平均應(yīng)力，更適合金屬材料；對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，我們要看其單軸拉伸方向上的應(yīng)力和對應(yīng)的應(yīng)變。
展開 ABAQUS批量提交Job與Python讀取ODB結(jié)果應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)
批量提交的核心是需要等待當(dāng)前計算任務(wù)的結(jié)束，上圖中若干個job的提交代碼如下：
# coding: utf-8
#微信公眾號：ABAQUS二次開發(fā)
#作者：阿信老師CAE
#email：axin_cae@163.com
#2022.03.17
from abaqus import *
from abaqusConstants import *
jobList = mdb.jobs.keys() #獲取所有計算任務(wù)的jobName
for jobName in jobList:
mdb.jobs[jobName].submit(consistencyChecking=OFF) #提交計算
mdb.jobs[jobName].waitForCompletion() #等待計算完成
print jobName , "is completed"
不過在實際的操作過程中，我們可能會需要避開一些job不提交，或者job窗口事先并沒有建立job，等等，總之實際問題永遠(yuǎn)比任何教程都復(fù)雜，不過只需要靈活面對就可以了，處理起來并不難。
展開 
Abaqus插件——平均應(yīng)力應(yīng)變提取 ￥60
通過該插件可實現(xiàn):
1）提取所有幀的任意單元集合的平均應(yīng)力（事先定義單元集合，如圖中的SET-1）
2）提取所有幀的任意區(qū)域的x、y、z方向的平均應(yīng)變（事先定義節(jié)點集合，如圖中的SET-2）
3）將以上數(shù)據(jù)保存至excel文件（excel文件名為odb文件名稱+_Stress_Strain.csv）
*************************注意事項******************************
1、插件使用過程中，如有任何問題請發(fā)郵件至shenz1hao@126.com
2、插件僅做學(xué)習(xí)交流使用，尊重原創(chuàng)者，切勿以營利目的傳播
*****************************************************************
********************插件安裝及使用*******************************
1、電腦路徑下輸入 %homepath%\abaqus_plugins并回車
2、將Stress-Strain文件夾解壓至當(dāng)前目錄下
3、打開abaqus，菜單欄中點擊plug-ins，里面找出Stress-Strain
4、輸入相應(yīng)參數(shù)（hx、hy、hz表示x、y、z方向模型長度，當(dāng)以上三參數(shù)取1時輸出的為該方向位移）
*****************************************************************
展開 一文搞清ABAQUS中真實應(yīng)力和真實應(yīng)變
應(yīng)變計算公式為：
②仿真中的真實應(yīng)力與真實應(yīng)變
在使用ABAQUS仿真時，如果我們的材料屬于塑性材料范疇，分析時涉及較大變形，在分析時必須將其應(yīng)力和應(yīng)變定義成真實應(yīng)力和真實應(yīng)變，我們就需要將實驗數(shù)據(jù)中得到的名義數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成真實數(shù)據(jù)。
總結(jié)來說，如果不使用真實應(yīng)力與真實應(yīng)變，我們就不能分析出我們想要的較為準(zhǔn)確結(jié)果，這里考慮的是材料的非線性問題。
如何利用ABAQUS軟件在CAE界面中完成應(yīng)變軟化子程序的設(shè)置？ ￥5
最近在ABAQUS中開展了CEL大變形分析，其中涉及到應(yīng)變軟化子程序的嵌入，特此將最近的學(xué)習(xí)心得和各位分享一下，為大家避坑。
此文檔為VUSDFLD子程序如何在CAE中激活的步驟詳解，希望可以為有需要的朋友帶來幫助！如果有不正之處也請大家批評指正（新手小白的瑟瑟發(fā)抖）。
發(fā)現(xiàn)了一些問題，請查看最新版的文件！！
ABAQUS裂紋尖端應(yīng)變、裂紋擴展模擬及問題
前幾天有人問我ABAQUS做焊點分析，我一看他給我的一片文獻，其實是用ABAQUS做裂紋擴展分析。之前也沒接觸過裂紋分析，于是照貓畫虎做了個算例，但是裂紋沒有擴展。
ABAQUS做裂紋有三種方法：contour integral，擴展有限元及VCCT法，這里用了contour integral法。
如圖所示，V形楔形處有一個預(yù)制裂紋，是采用Interaction模塊的assign seam設(shè)定的，裂紋的擴展面及方向是通過crack來設(shè)定的，類型為contour integral。材料模型定義了塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，彈性參數(shù)、GTN參數(shù)、脆性失效參數(shù)等。模型上的兩個孔，一個固支、一個勻速拉。預(yù)期當(dāng)裂紋尖端的單元變形達(dá)到某一個值時將刪除單元。
您看見了就給個意見唄。
步驟：
建立模型，進行適當(dāng)?shù)膒artition
定義材料：分別定義了elastic彈性參數(shù)、plastic真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、GTN模型參數(shù)、脆性失效參數(shù)（包括一個叫演化參數(shù)）。
定義預(yù)制裂紋、定義裂紋擴展面、方向，定義失效單元的generation。
邊界條件，提交job，查看結(jié)果。
結(jié)果：預(yù)期模型在塑性變形不是很大時就會產(chǎn)生裂紋擴展，但是模型產(chǎn)生了很大塑性變形后仍然沒有發(fā)生失效。
Mises應(yīng)力場：
x方向正應(yīng)力場
x方向真實應(yīng)變場
x方向塑性應(yīng)變場
裂紋尖端應(yīng)變的結(jié)果還是挺漂亮的，雖然正確性有待考證，如果裂紋出來了就完美了，可惜裂紋沒出來。
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