工程師可以通過LCSS表格輸入離散的真實(shí)應(yīng)力-真實(shí)塑性應(yīng)變曲線族來定義應(yīng)變率效應(yīng)。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)警告： LCSS表格的插值機(jī)制是基于自然對(duì)數(shù)插值的。如果輸入的應(yīng)變率曲線出現(xiàn)交叉（即高應(yīng)變率下的應(yīng)力低于低應(yīng)變率下的應(yīng)力），或者硬化曲線呈現(xiàn)負(fù)斜率（未激活損傷模塊時(shí)），求解器的材料剛度矩陣將出現(xiàn)非正定，導(dǎo)致不可控的網(wǎng)格畸變。

沖擊速度通過預(yù)定義場(chǎng)賦予沖頭（初始速度沿法向負(fù)方向，默認(rèn) 4430 mm/s，對(duì)應(yīng)約 10 J 能量示例，用戶可調(diào)）。分析步采用顯式動(dòng)力學(xué)，時(shí)間周期默認(rèn) 0.01 s，場(chǎng)輸出包含應(yīng)力 S、應(yīng)變 E、位移 U、損傷變量 SDEG 和 DMICRT、狀態(tài)變量 SDV 及 STATUS，歷史輸出請(qǐng)求接觸面法向力 CFN3，便于后處理中快讀提取力?時(shí)間/位移曲線。

無論你用 Ansys 還是 Abaqus，網(wǎng)格（Mesh）質(zhì)量直接決定了結(jié)果的生死。今天聊聊幾個(gè)繞不開的核心指標(biāo)： 1?? 雅可比比率 (Jacobian Ratio) 衡量單元從理想形狀（如正方形）映射到實(shí)際形狀的變形程度。理想值為1.0。當(dāng)雅可比值為負(fù)或過小時(shí)，意味著單元發(fā)生了自交或極度扭曲，會(huì)導(dǎo)致剛度矩陣奇異，計(jì)算直接崩潰（Singular Matrix）。

(2) 模型文件：taiqiu.cae，為案例的Abaqus原生模型文件，可直接用Abaqus軟件打開，包含所有部件、材料、裝配、分析步等設(shè)置。 (3) 輸入文件：taiqiu.inp，Abaqus分析的輸入文件，可用于提交計(jì)算或二次修改模型參數(shù)。 (4) 結(jié)果文件：taiqiu.odb，案例計(jì)算完成后的結(jié)果文件，可直接用于后處理分析，查看應(yīng)力、速度等關(guān)鍵物理量分布及曲線。

彈塑性與排錯(cuò)篇（第五篇）：專門講彈塑性分析（材料模型選擇、真實(shí)應(yīng)力 - 塑性應(yīng)變轉(zhuǎn)換、單元類型避坑，比如避免 C3D20 單元的體積自鎖），更關(guān)鍵的是整理了 “常見錯(cuò)誤警告手冊(cè)”—— 從 “零主元”“負(fù)特征值” 的應(yīng)對(duì)，到軟件安裝、環(huán)境變量設(shè)置的小問題（比如計(jì)算機(jī)名含特殊字符的影響），甚至包括子程序運(yùn)行異常的排查，幫你快速定位問題根源。

殼單元法線方向決定了單元的正和負(fù)表面，為了正確地定義接觸和解釋輸出數(shù)據(jù)，必須清楚其對(duì)應(yīng)的是哪個(gè)面。殼法線還定義了施加在單元上正壓力載荷的方向，并可以在 Abaqus/Post 中顯示。 殼單元利用材料方向局部化到每個(gè)單元。在大位移分析中，局部材料軸隨單元而轉(zhuǎn)動(dòng)。ORIENTATION 被用來定義非默認(rèn)的局部坐標(biāo)系統(tǒng)。單元的變量，如應(yīng)力和應(yīng)變，在局部方向輸出。

NH-GTN模型雖然可以得到很小，甚至負(fù)應(yīng)力三軸度下的損傷預(yù)測(cè)，但模型在高應(yīng)力三軸度下，相同參數(shù)情況下，預(yù)測(cè)剪切效應(yīng)過大 針對(duì)該問題，作者在文章中提出了擴(kuò)展NH-GTN模型，可以在不改變剪切失效系數(shù)情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)低，中，高應(yīng)力三軸度的合理預(yù)測(cè)。

Abaqus接觸面壓力為CPRESS，查看CPRESS如下圖所示，為8e9，猜測(cè)CPRESS是負(fù)的Lagrange因子，表示Slave節(jié)點(diǎn)處Master對(duì)Slave節(jié)點(diǎn)的面壓力。 同時(shí)，我們也可以查看Abaqus的單位面上的切向摩擦力，即CSHEAR1/2，如下所示： 顯然，和iSolver的Lagrange因子正好差個(gè)負(fù)號(hào)，猜測(cè)也是取了負(fù)的Lagrange因子。

2 應(yīng)力更新計(jì)算方法優(yōu)化 ABAQUS中編寫自定義本構(gòu)模型需要推導(dǎo)出在笛卡爾三維（或二維）坐標(biāo)系下單元積分點(diǎn)的雅可比矩陣DDSDDE，即求解出該積分點(diǎn)各應(yīng)力增量對(duì)應(yīng)變?cè)隽康淖兓?σ/?ε，并據(jù)此對(duì)該增量步的總應(yīng)力和狀態(tài)變量進(jìn)行更新、輸出，通過接口返回ABAQUS主程序[6]。

Zhao等[7]通過ABAQUS仿真發(fā)現(xiàn)激光沉積區(qū)域能夠限制基材的塑性變形和材料交界處的正應(yīng)力。Zhou等[8]提出了一個(gè)完整的增材制造模型, 包含了模型設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化、軌跡規(guī)劃和能量及材料消耗, 并且通過閉環(huán)反饋進(jìn)行加工參數(shù)優(yōu)化。增材制造常出現(xiàn)變形, 通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算、調(diào)整參數(shù), 并通過田口方法進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證, 最終結(jié)果表明制件的長(zhǎng)度、高度和層高對(duì)制件的變形有顯著影響[9]。