非線性塑性變形的案例
ABAUQS 發布UMAT 平面應變+材料非線性（塑性變形+冪硬化）
標題：基于ABAQUS的UMAT用戶自定義子程序開發
特點：各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回
發布時間：本人原創，最早發布于simwe http://forum.simwe.com/thread-939615-1-1.html
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1. 2維平面應變+各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回
umat_2d4n_dp.zip
2. 2維平面應變+各項同性+J2流動+冪硬化+歐拉后推徑向返回
umat_2d4n_pw.rar
3.冪硬化本構更新在張純禹的power-law基礎上修改得到，涉及到牛頓迭代的方式進行屈服應力求解
其原始文件，一起上傳
powerlaw.doc
展開 螺栓連接的彈塑性變形分析 附線性隨動強化彈塑性理論基礎下載
工程數據模塊提供了雙線性和多線性等向強化彈塑性模型。
對線性隨動強化, 屈服面在塑性流動過程中進行剛體平移。
屈服后最初的各向同性塑性行為不再各向同性 (隨動強化是各向異性強化的一種形式)
彈性區等于 2 倍的初始屈服應力，這稱為包辛格效應。
Chaboche Test Data
Uniaxial Plastic Strain Test Data
(單軸塑性應變測試數據) Plasticity（塑性模型）
-Bilinear Isotropic Hardening(雙線性等向強化)
-Multilinear Isotropic Hardening (多線性等向強化)
-Bilinear Kinematic Hardening(雙線性隨動強化)
-Multilinear Kinematic Hardening (多線性隨動強化)
-Chaboche Kinematic Hardening （非線性隨動強化）
-Anand Viscoplasticcity(Anand粘塑性模型)
所有的彈塑性模型，必須輸入材料的彈性模量和泊松比
3、試驗數據的處理方法
在ANSYS Workbench中的工程數據模塊中，彈塑性模型可以通過塑性應變與應力定義，因此需要使用下式進行轉換
下載地址：線性隨動強化彈塑性理論基礎
展開 大變形-高級非線性
[Femap & Nastran培訓教程_30]大變形-高級非線性(SOL601).part3.rar
[Femap & Nastran培訓教程_30]大變形-高級非線性(SOL601).part1.rar
[Femap & Nastran培訓教程_30]大變形-高級非線性(SOL601).part2.rar
非線性靜力學、平面模態、大變形
非線性靜力學、平面模態、大變形
來源：超凡仿真
NX 超彈性材料的大變形非線性分析
NX 高級非線性分析
NX高級非線性集成了強大的非線性解算器ADINA，能夠處理大量具有挑戰性的非線性仿真，這些仿真涉及面對面接觸、大變形、大應變和非線性材料?？墒褂玫牟牧夏Ｐ陀校簭椥愿飨蛲?、彈性正交、復合、密封材料、彈塑性、超彈性、溫度依賴、非線性彈性和彈性蠕變。解決方案功能包括：靜態解決方案、動態解決方案、蠕變分析、負荷位移控制、自動時間步長。曲面接觸功能包括：單面和雙面、自接觸、全接觸、摩擦模型、偏移、剛性和柔性接觸曲面。包括了隱式解算器解決方案（SOL 601）和顯式解算器解決方案（SOL 701）。
本例使用解算序列：601，106
下壓500mm，以下是結果動畫。
該題目保證收斂性應注意：網格劃分控制，可適當進行切分，材料參數中的屈曲模量需根據理論手冊中的計算設置?？赡墚a生接觸的位置都定義接觸對（注意自接觸）。接觸穿深的設置會直接影響變形形狀和收斂性。
豎向剛度曲線：
展開 非線性強化彈塑性umat子程序教程
問題描述：假設某種材料，彈性模量E=200GPa，泊松比u=0.3，非線性強化特性如下曲線所示，在一個直徑d=10mm，長度L0=50mm的試樣的一端約束Z向和周向變形（不約束斷面的徑向，這樣可更好的模擬拉伸實驗），另一端拉伸伸長DL=3.2mm，求試樣Z方向的應力。
其硬化曲線的方程為
自定義材料模型為
加載方式為
計算結果為
對于這個問題，通過簡單計算可以發現試樣已經發生塑性變形，通過自編的Umat子程序計算最后試樣應力為300MPa。我們知道這個問題是有理論解的，下面我們來求理論解。
假設z向應力為，總的應變為
聯立后，得方程
解方程，并取大于200的解為試樣的軸向應力
基于Umat子程序的計算結果與理論值完全一致。
感興趣的朋友，請觀看非線性強化彈塑性umat子程序視頻教程，也歡迎大家下載本次的Abaqus模型文件和*.for文件。
視頻教程鏈接：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14070
展開 NX 高級非線性接觸彈塑性分析實例
NASTRAN的強項是線彈性分析, 非線性分析不強. 但NX 里的高級非線性模塊用的是ADINA的求解器. 而ADINA的非線性是相當不錯的
一個小例子. 兩塊板,一個圓柱銷, 三種材料的屈服強度不同. 銷子的強度最大. 模擬銷子受剪力作用,當兩板分離時,銷孔發生塑變, 被拉成橢圓的過程.
同樣的模型,線性接觸只要10分鐘就可出結果. 可非線性接觸加塑變. 十個小時也不能保證有結果. 收斂是個大問題,對網格要求也嚴.
取消負荷后有永久變形.
加載時的應力
載荷去除后的塑性變形和殘余應力.
展開 基于workbench ls-dyna的易拉罐受壓變形非線性分析實例 ￥10
模型展示如下：
基于workbench ls-dyna的易拉罐變形非線性分析分析結果展示：
位移分析結果展示如下：
動畫：
應力分析結果展示如下：
動畫：
如何模擬非線性大變形問題-基于ABAQUS對圓管扭曲進行仿真 ￥1
Propert：Density=2.7e-9，Elastic=70e3,V=0.3,Plastic見下表格
276
0
324
0.2
Assmbly：中組裝，獨立與非獨立皆可。需要移動其中一個小圓管，將一個環沿z方向移動+250；
Step：
Interaction：分別對兩個環與圓筒進行tie約束，細節見付費內容；建立一個general Contact，見下圖，Control Property見付費內容
Load：對圓筒底部固定,活動端旋轉一定角度，見圖
Mesh：常規網格劃分即可，注意圓筒網格密度要小，否則計算結果誤差太大甚至不收斂，見付費內容。
Job：提交運算即可，本人電腦配置太低，I5-4500h，8g內存，耗時兩小時，讀者視配置而定。
后處理：
由變形結果易知，利用abaqus模擬圓筒扭曲是可行的。由于實驗成果為借用他人，無法通過嚴謹的數據來校核仿真結果，是本文的缺陷之一。時間緊湊，過程未免粗陋，后面附上cae文件（見收費內容）供大家參考，小小花費也是對本人知識成果的尊重。
展開 Simright 2018.08.24更新:支持彈塑性材料非線性分析功能！
https://www.simright.com/zh/blogs/simright-2018-08-24-tansuoxing/
更新語錄許多金屬在小應變時表現出近似線彈性的特性，此時材料的彈性模量為常數，而在高應力或應變情況下，金屬開始表現出非線性、非彈性的行為，我們通常稱之為塑性。本周Simright新增了彈塑性材料非線性分析功能，可在材料屬性界面選擇是否激活該功能。本次更新共有4項改進和修復，歡迎大家體驗，多提建議！希望大家支持云端CAE，支持Simright！
2018.8.18-2018.8.24
Simulator (在線仿真計算軟件)
1.新增：支持彈塑性材料非線性分析
支持在材料屬性頁面激活彈塑性材料非線性分析功能。
2.修復：打開他人項目后可以排除模型的部件
修復了在公開項目列表中打開他人項目后可以排除模型部件的問題。
Toptimizer(在線拓撲優化軟件）
1.新增：支持彈塑性材料非線性分析
支持在材料屬性頁面激活彈塑性材料非線性分析功能。
2.修復：打開他人項目后可以排除模型的部件
修復了在公開項目列表中打開他人項目后可以排除模型部件的問題。
⊙歡迎加入Simright QQ群：576512506
產品使用請訪問：www.simright.com
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自主仿真 | 基于PERA SIM的板折彎成型分析-折彎成型、非線性、塑性
圖3 板折彎過程的載荷施加圖
4.計算結果分析
點擊下方視頻，查看精彩案例演示
4.1 計算分析設置
對于非線性分析，需要考慮分析的收斂性，特別是需要設置載荷子步。本次分析中，采用自動時間步長，初始子步數設為200，最小子步數為40，最大子步數為100000，要求結果在所有子步都存儲，方便查看結果。在非線性分析中，設置最大迭代部署和收斂控制參數。根據分析的收斂過程，以上非線性分析參數需要不斷地調試。設置完成后，直接提交作業進行計算即可。
4.2 折彎計算結果
計算完成后，通過在相應的作業上右鍵點擊加載結果，即可進入到后處理模塊。計算得到的變形如下：
圖4 板折彎后的變形
計算得到的塑性應變如下：
圖5 板折彎后的塑性應變
為了能對機器噸位的選擇提供指導，提取約束反力如下：
圖6 板折彎后的塑性應變
從以上的分析結果可以得到，在板成型完成之后，板變形為V型，板的兩端上翹，上翹的最大位移為27mm。同時，在板折彎處，產生了塑性應變，最大塑性應變0.46。通過對約束反力的提取，可以得到需要施加的下壓力為17968N。這可以為機器噸位的選擇提供參考。
5.結論
本文以安世亞太自主研發的結構仿真軟件PERA SIM Mechanical，對板料折彎成型過程進行了有限元分析，得到了板折彎后的最終形狀和板的塑性應變，為板料折彎成型工藝過程中機器噸位的選擇和工藝參數的調整提供了一定的參考信息。
展開 小變形下的非線性彈性行為和其 UMAT實現——簡單的鄧肯張模型 ￥4.9
文檔介紹了非線性彈性行為的背景，鄧肯張模型的由來，和UMAT實現的代碼，展示如下：
【好書推薦】結構彈塑性非線性分析Matlab有限元編程 | 2024年最新版精品書籍
眾所眾知，對于有限元非線性數值編程的精品教材少之又少，可參考性其實并沒有線彈性的多。
對于彈塑性分析這一塊，最早是借助于Abaqus的UMAT子程序接口實現了代碼編制，算是初步了解了一些彈塑性分析過程中的數值要點，但是自己的有限元程序中還沒有加入彈塑性分析模塊，因為還掌握的不熟練，不能直接移植到整套的有限元程序中。
今天看到這本書時，初次被標題吸引，然后饒有興致的點擊download按鈕~
不看不知道，一看嚇一跳，我們且看一下他的目錄：
這幾乎是例題的堆砌??！對于我們在學習數值編程過程中，很重要的一個環節就是：找案例練！這本書提供了太多的案例供我們去run code，并且也是彩圖的形式呈現，以各項同性硬化彈塑性模型為例：
這樣的排版怎能讓人不愛！而且放一些代碼涉及的理論，然后直接上代碼段，不做過多闡述，反觀國內某些教材，冗長的理論推導占據過多篇幅，最后把讀者也繞進去了！然后數值也實現不了，空有理論在身。
木木在空余時間會時不時閱讀學習這本精品書籍，當然也會撰寫相關的讀書心得，分享有限元數值編程實現過程。
PDF鏈接（免費）：
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https://mp.weixin.qq.com/s/3nnoZybOwqrjBVAVi6n3YA
展開 難處理流體大變形與固體交互強非線性，求結合工程案例的 Abaqus流固耦合靠譜課程推薦文檔
案例覆蓋核心強非線性場景：課程精選的案例全面覆蓋不同類型的流體大變形與固體交互問題，每個案例均實現 “問題拆解 - 技術方案 - 全流程實操 - 結果驗證” 的深度教學：
案例一：高速彈體入水仿真（流體極端大變形 + 固體沖擊交互）
1) 問題特點：彈體高速沖入水中，水流產生破碎、飛濺等極端大變形，同時彈體與水體產生瞬時強沖擊，屬于典型的流體 - 固體強非線性交互；
2) 理論解析：講解 SPH 算法（光滑粒子流體動力學）的粒子離散原理，為何該算法適合處理流體破碎這類無網格畸變的大變形問題，以及沖擊載荷下固體結構的動態響應理論（如應力波傳遞、材料塑性變形）；
3) 實操演示：從彈體與水體的幾何建模（SPH 粒子域定義）、材料參數設置（水體的 EOS 狀態方程、彈體的塑性本構）、沖擊邊界條件（彈體入射速度設置）、求解控制（時間步長優化以捕捉瞬時沖擊），到結果分析（水體粒子運動軌跡、彈體應力分布），全程演示如何通過 SPH 算法解決流體大變形，同時通過調整固體材料參數、沖擊載荷施加方式處理強非線性交互；
4) 問題解決：針對仿真中可能出現的 “粒子穿透固體”“計算發散” 等問題，演示如何通過優化粒子密度、設置接觸約束、調整求解收斂準則來解決。
展開 