ansys的巖石本構的案例
Plaxis應用于巖石工程問題的本構模型
隨著巖土工程軟件市場的競爭日益激烈，Plaxis也朝著解決巖石工程問題的方向努力。本文簡要討論了Plaxis處理巖石工程問題的本構模型及其最新的研究進展。
2 本構模型
除了線彈性模型和Mohr-Coulomb模型，在Plaxis標準的本構模型中，有兩個模型可以應用于巖石工程問題，第一個是Hoek-Brown (HB) model；第二個是Jointed Rock (JR) model。Plaixs只考慮了初始的Hoek-Brown模型，如下圖所示。
Jointed Rock (JR) model可以表示由明確定義的平行節(jié)理組產生的各向異性行為，最多可以定義三個優(yōu)勢面，每個方向都受制于獨立的Mohr-Coulomb破壞準則。假定巖石是線彈性變形，塑性變形只能沿著預定的節(jié)理面發(fā)生，這個本構模型的建立方法與Midas GTS NX的建立方法完全一樣，不知道這兩個軟件誰模仿的誰，參看【各向異性巖體地層中隧道的數(shù)值分析(Tunnels in Anisotropic Rock Mass)---Part 2】
此外，Plaxis還有一個用戶定義的本構模型Iso_jrmc64.dll，用來模擬帶有Mohr-Coulomb準則的各向同性節(jié)理化巖體。
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本人閱讀并收集了大量文獻中的巖石/混凝土本構參數(shù)供參考，包括常用的RHT模型、HJC模型、JH-2模型、PK模型等，多數(shù)取自近幾年的SCI/EI論文，包括多個種類的巖石/混凝土（各個強度等級混凝土、花崗巖、砂巖、煤巖、石灰?guī)r、礦石、矽卡巖、白云巖、板巖、煤巖、綠砂巖、白砂巖、紅砂巖、灰砂巖、玄武巖、灰砂巖、大理巖、角巖、軟巖、土壤炮泥等等），并且模板會持續(xù)更新。
另外，也提供了爆炸仿真時多個品種的炸藥、玻璃材料、陶瓷材料、沖擊仿真時需要用的金屬彈丸材料等。
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單位制g-cm-微秒，部分截圖如下：
更新日志：
2022.2.20 新增1組HJC參數(shù)、1組RHT參數(shù)、3組JH-2參數(shù)
更新日志：
2022.3.21 新增3組RHT參數(shù)、2組HJC參數(shù)、3組CSCM參數(shù)（含玄武巖）、聚乙烯和合金參數(shù)
更新日志：
2022.10.11 新增5組RHT參數(shù)、4組HJC參數(shù)、2組CSCM參數(shù)、1組玻璃JH-2參數(shù)、PK本構的PVC參數(shù)
2024.6.27 新增5組RHT參數(shù)、7組HJC參數(shù)、3組PK參數(shù)，包括礦石、矽卡巖、白云巖、板巖、煤巖、綠砂巖、白砂巖
展開 如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線？ 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構模型下載
STEP 3：從hyperelastic模型本構中拖動需要擬合的材料本構模型到材料中，此時可以在材料橡膠本構模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復制到定義的橡膠本構模型中了。另外，擬合的曲線和實驗曲線均會在圖片中顯示出來，可以對比其重合度，測試哪種本構更適合。
下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構模型
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STEP 3：從hyperelastic模型本構中拖動需要擬合的材料本構模型到材料中，此時可以在材料橡膠本構模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復制到定義的橡膠本構模型中了。另外，擬合的曲線和實驗曲線均會在圖片中顯示出來，可以對比其重合度，測試哪種本構更適合。
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基于VB的ANSYS二次開發(fā)之Duncan-Chang本構模型算法介紹
所謂的本構模型是指材料的應力應變關系，比如遵循虎克定律的線彈性應力應變關系就是一種常用的本構模型。ANSYS為用戶提供了許多本構模型，但在某些特殊領域，現(xiàn)有的本構模型卻很少，完全不能滿足分析要求。為了解決這個問題，ANSYS為用戶提供了usermat等UPFs用戶子程序，這些用戶子程序擁有強大的二次開發(fā)功能，可以實現(xiàn)各種復雜本構模型的開發(fā)。但是，對于一些簡單的本構模型，用戶也可以利用APDL語言進行開發(fā)，比如Duncan-Chang本構模型。
Duncan-Chang本構模型介紹
對于應力應變關系復雜的材料而言，變形主要是由顆粒間位置的變化引起的，不同應力水平下相同的應力增量引起的應變增量并不相同，從而表現(xiàn)出復雜的非線性特征。為了反映材料特性，人們提出了許多本構模型，以期更好的反映材料的應力應變規(guī)律。
Duncan-Chang本構模型主要優(yōu)點是可以利用常規(guī)三軸固結排水剪試驗確定模型參數(shù)，因此在工程實踐中得到了廣泛應用。Duncan-Chang本構模型是非線性彈性模型，彈性矩陣中的彈性系數(shù)不再是常量，而是隨應力狀態(tài)而改變。由于不考慮塑性變形，所以一般只適用于載荷不大的情況（即不太接近破壞的情況）。Duncan-Chang模型有E-V和E-B模型兩類。
當然，該模型也存在一些缺陷，如無法反應不同應力路徑的影響、加卸載判斷不明確等，不可避免造成了計算分析誤差，長期以來許多學者試圖來對其進行修正。有限元軟件通常采用傳統(tǒng)塑性理論的應力符號，以拉應力為正，下面對Duncan-Chang模型采用有限元軟件的應力形式進行說明。
Duncan-Chang本構模型算法
該模型是Duncan和Chang根據(jù)Konder關于巖土材料的三軸試驗的偏應力與軸向應變近似呈雙曲線的假定而提出的。
展開 【ANSYS】橡膠材料本構擬合與拉扭試驗驗證
01 引子
橡膠材料是典型的超彈性材料，要獲取超彈性材料本構模型（常見有Mooney-Rivlin、Ogden、Yeoh等），一般需要做一系列標準橡膠試驗并進行數(shù)據(jù)擬合。
本例演示了ANSYS對超彈性材料的曲線擬合能力，并通過有限元分析與拉扭試驗的對比，驗證所建立的本構模型的有效性。
常見的橡膠標準拉伸試驗
02 案例介紹
現(xiàn)需要一個本構模型來匹配硫化天然橡膠材料在各種變形模式下的100%工程應變的行為。
本例中，已通過試驗（單軸、雙軸和平面拉伸試驗）獲取了橡膠的實驗數(shù)據(jù)。使用這些數(shù)據(jù)，通過超彈性擬合能力確定本構模型的參數(shù)，可以擬合3參、5參和9參的Mooney-Rivlin超彈性模型。
試驗數(shù)據(jù)
同時對橡膠進行了拉扭實驗（將條形試件的兩端夾入測試儀器中，然后將試樣拉伸到原尺寸長度的50%，并將試樣的一端扭四圈）。試樣與ASTM D1043中規(guī)定的試樣相似，如下圖所示：
拉扭試驗條形試件
使用擬合得出的Mooney-Rivlin超彈性模型（5參為例）對拉扭試驗就行有限元分析，并與試驗結果相對比，據(jù)此判斷前面擬合得出的本構模型能否反映橡膠材料的真實行為。
模型采用SOLID186單元，兩端夾鉗區(qū)域采用MPC算法綁定到定位點。
有限元模型示意圖
按照拉扭試驗的加載順序：
step1：對兩端夾持區(qū)域施加試件厚度25%的壓縮位移，模擬夾具對試件的夾持作用。
step2：通過移動一側的夾持區(qū)域（剛性接觸面），同時固定另一側夾持區(qū)域，模擬拉伸到50%的拉伸狀況。
展開 Ansys如何同時考慮受拉受壓材料本構
請問一下，像這種需要同時考慮受拉和受壓，且屈服強度不同的材料本構，如何在ansys輸入？謝謝~
適用于ansys的應變梯度塑性本構（CMSG）子程序（開源資源）
/blob/f4680eb4fe4febb1c8f3a270e2a958663b52a978/Source/usermatps.F
該程序以ansys為開發(fā)平臺，但里面的很多內容是相通的。
ANSYS中橡膠材料的粘彈性本構模型參數(shù)問題？
ANSYS中橡膠材料的粘彈性本構模型問題，其實也就是prong級數(shù)的問題，如何定義以及擬合橡膠的prong級數(shù)參數(shù)，有研究的朋友可以Q245958758，一起討論交流。
交流-ANSYS橡膠材料超彈性本構模型和粘彈性性能仿真和試驗
交流-ANSYS橡膠材料超彈性本構模型和粘彈性性能仿真和試驗
最近在搞橡膠這個方向，單軸拉伸試驗和動態(tài)DMA，研究橡膠次本構模型
有研究橡膠超彈性。粘彈性性能的朋友可以聯(lián)系，互相交流學習、答疑。
Q254958758
ANSYS/LSDYNA中的JH-2本構模型參數(shù)含義及陶瓷材料的具體參數(shù)值
眾所周知，在ANSYS/LSDYNA中JH-2模型適用于模擬大變形材料的力學行為的，用于陶瓷、玻璃、藍寶石等硬脆材料的力學模擬中，JH-2本構模型具有三類參數(shù)，分別對應著LSDYNA材料卡片中的三類指標，本構參數(shù)眾多，那么對于了解其真實含義至關重要，對此，筆者在查閱文獻基礎下總結了各個參數(shù)的準確含義并對其背后的數(shù)學公式的前后推導順序做出了總結，如圖1所示。
圖1
文獻中給出了比較權威的關于氧化鋁陶瓷的jh-2本構全部參數(shù)，可以對大家對于硬脆陶瓷材料的參數(shù)選擇調試提供很大的參考意義，三類陶瓷材料的本構參數(shù)如圖2所示。
圖2
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