塑性理論
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-09-27
塑性理論的視頻教程
基于Abaqus軟件的晶體塑性有限元分析v2.0-(1)-材料變形理論的理論基礎(chǔ)
基于Abaqus軟件的晶體塑性有限元分析v2.0-(1)-材料變形理論的理論基礎(chǔ)，第1章是關(guān)于晶體塑性變形理論基礎(chǔ)的講解，課程包含下面5部分內(nèi)容： 1.1 金屬塑性成形的多尺度研究方法 1.2 晶體塑性理論的歷史和發(fā)展 1.3 晶體塑性變形的理論基礎(chǔ) 1.4 晶體塑性變形的數(shù)值求解 1.5 多晶變形與單晶變形的關(guān)系 關(guān)鍵字：金屬塑性成形；多尺度研究；晶體塑性理論；數(shù)值求解
￥199 1小時(shí)42分鐘 1923播放
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彈塑性理論基礎(chǔ)簡介
彈塑性理論基礎(chǔ)簡介 已購買《臨界狀態(tài)土力學(xué)理論》課程的同學(xué)請(qǐng)勿要購買此課程！！！
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土體亞塑性本構(gòu)理論
本套課程將教授一些土體亞塑性本構(gòu)理論的知識(shí)，內(nèi)容會(huì)由淺入深，從基本框架開始，介紹亞塑性模型的發(fā)展過程，從簡單的亞塑性模型到先進(jìn)復(fù)雜的亞塑性模型進(jìn)行一個(gè)比較細(xì)致的講解。亞塑性模型是一種現(xiàn)在在巖土工程中廣泛使用到的本構(gòu)模型。他和彈塑性模型有很大不同，沒有屈服面，硬化法則，把變形分為彈塑性等概念，因此他和彈塑性模型相比有很多優(yōu)勢。
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塑性理論的實(shí)例教程
經(jīng)典彈塑性理論
彈塑性理論.part1.rar
彈塑性理論.part2.rar
彈塑性理論.part3.rar
今上傳一本清華教材書-《彈塑性理論》
第一這本書是從事模具設(shè)計(jì)必備的基礎(chǔ)理論指南。
彈塑性理論－Tsinghua[1].part1.rar
彈塑性理論－Tsinghua[1].part2.rar
工程數(shù)據(jù)模塊提供了雙線性和多線性等向強(qiáng)化彈塑性模型。
對(duì)線性隨動(dòng)強(qiáng)化, 屈服面在塑性流動(dòng)過程中進(jìn)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(dòng)強(qiáng)化是各向異性強(qiáng)化的一種形式)
彈性區(qū)等于 2 倍的初始屈服應(yīng)力，這稱為包辛格效應(yīng)。
Chaboche Test Data
Uniaxial Plastic Strain Test Data
(單軸塑性應(yīng)變測試數(shù)據(jù)) Plasticity（塑性模型）
-Bilinear Isotropic Hardening(雙線性等向強(qiáng)化)
-Multilinear Isotropic Hardening (多線性等向強(qiáng)化)
-Bilinear Kinematic Hardening(雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化)
-Multilinear Kinematic Hardening (多線性隨動(dòng)強(qiáng)化)
-Chaboche Kinematic Hardening （非線性隨動(dòng)強(qiáng)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(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法
在ANSYS Workbench中的工程數(shù)據(jù)模塊中，彈塑性模型可以通過塑性應(yīng)變與應(yīng)力定義，因此需要使用下式進(jìn)行轉(zhuǎn)換
下載地址：線性隨動(dòng)強(qiáng)化彈塑性理論基礎(chǔ)
展開 黃永剛院士編寫的單晶晶體塑性UMAT，主要用于在Abaqus有限元軟件中進(jìn)行單晶及多晶晶體塑性變形的計(jì)算。許多科研人員通過改寫其晶體塑性UMATs，建立自己的本構(gòu)子程序并發(fā)表論文。利用該本構(gòu)子程序進(jìn)行材料模擬的研究方向很廣泛，包括但不限于修改材料滑移、孿晶系，修改硬化方程，加入損傷，將隱式分析的UMATs修改為顯式分析的VUMATs等，理解其基本理論并將公式與代碼對(duì)應(yīng)是改寫的關(guān)鍵。
晶體塑性的理論和UMAT自學(xué)難度較高，對(duì)于初學(xué)者自己讀懂代碼基本需要半年以上的時(shí)間，本課程旨在講解黃永剛晶體塑性UMAT的理論、公式及代碼，有助于初學(xué)者在兩周之內(nèi)熟悉和掌握晶體塑性的基本理論和子程序，加快代碼改寫進(jìn)度。
本課程課件PPT長達(dá)90頁+，課程形式為一對(duì)一線上講解，時(shí)長約為3-4小時(shí)。主要面向高校研究生，需要具備張量分析的基本知識(shí)。可以根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)適當(dāng)增加UMAT和VUMAT編程的講解，F(xiàn)ortran基本語法等，亦可根據(jù)需求針對(duì)性的分析UMATs修改方法。課程的內(nèi)容主要包括如下方面：
本構(gòu)模型推導(dǎo)
主要包含了應(yīng)變分解、本構(gòu)方程、硬化方程、本構(gòu)時(shí)間積分方法及雅克比矩陣等推導(dǎo)。
雅克比矩陣推導(dǎo)過程
本構(gòu)子程序逐行解讀
主要包括了UMATs基本功能、UMATs結(jié)構(gòu)、函數(shù)解讀、主程序逐行解讀等；
主程序代碼逐行展開解讀
3.UMATs改寫VUMATs方法
UMAT主要應(yīng)用于隱式分析，而對(duì)于大變形接觸問題，隱式分析往往計(jì)算效率較低。對(duì)于接觸、碰撞、沖擊等問題采用VUMAT往往具有更高的計(jì)算效率和收斂速度。該部分主要對(duì)UMATs和VUMATs的區(qū)別進(jìn)行講解，介紹UMATs改寫VUMATs的要點(diǎn)。
展開 各向同性硬化von Mises率無關(guān)彈塑性本構(gòu)理論以及umat源代碼
1 本構(gòu)理論
1.1 率形式
對(duì)于各向同性線彈性材料，其本構(gòu)方程為：
式中假設(shè)了應(yīng)變張量可以分解為彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變兩部分：
因此塑性本構(gòu)的關(guān)鍵在于計(jì)算塑性應(yīng)變的演化。對(duì)于率無關(guān)彈塑性的本構(gòu)理論，需要確定以下三個(gè)部分：
(1)：屈服條件
(2)：流動(dòng)法則
(3)：硬化法則
在此采用的是 von Mises 屈服條件：
式中后繼屈服應(yīng)力是等效塑性應(yīng)變的函數(shù)：
流動(dòng)法則為：
式中流動(dòng)方向的表達(dá)式為：
硬化法則為：
1.2 Return-mapping算法
上述的本構(gòu)方程均為率形式。在增量步中，給定增量應(yīng)變：
首先假設(shè)該增量應(yīng)變?nèi)珵閺椥詰?yīng)變，計(jì)算試驗(yàn)狀態(tài)下的一些物理量：
試驗(yàn)狀態(tài)下的應(yīng)力
試驗(yàn)狀態(tài)下的屈服函數(shù)值：
利用該試驗(yàn)屈服函數(shù)值來判斷在該增量步下是否發(fā)生了塑性屈服。如果：
則說明試驗(yàn)狀態(tài)即為真實(shí)狀態(tài)，即可進(jìn)行更新：
反之則需要進(jìn)行塑性更正，即需要計(jì)算塑性乘子的增量，利用以下非線性方程組進(jìn)行計(jì)算：
可以將該非線性方程組簡化至一個(gè)非線性方程，過程如下，將該方程組中的第一式分解為球量和偏量兩部分：
因此可以計(jì)算應(yīng)力為：
將上式中的第二式整理得到：
可以得到兩個(gè)張量的方向相同：
因此偏應(yīng)力可以用試驗(yàn)狀態(tài)的信息表示出來：
代入到最后一個(gè)一致性方程中可得：
即可利用牛頓迭代法對(duì)上述非線性方程進(jìn)行求解，得到塑性乘子增量。
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塑性理論的最新內(nèi)容
前者解決了“傳統(tǒng)GTN不擅長描述剪切斷裂”的問題，后者解決了“常規(guī)塑性理論忽略微尺度強(qiáng)化”的問題。換句話說，作者不是簡單修補(bǔ)GTN模型，而是把“剪切損傷”和“尺寸效應(yīng)”同時(shí)納入同一框架中，用來解釋超薄板沖裁中的真實(shí)失效過程。
在實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果上，這篇文章給出了幾個(gè)很有價(jià)值的結(jié)論。
具備扎實(shí)的有限元理論功底，熟悉材料力學(xué)、彈塑性力學(xué)、振動(dòng)理論等基礎(chǔ)學(xué)科 -
軟件技能：
精通 Abaqus/CAE 軟件，熟練掌握Standard與Explicit求解器。
熟練使用HyperMesh或ANSA等專業(yè)前處理軟件者優(yōu)先。
熟悉Python腳本進(jìn)行Abaqus二次開發(fā)（參數(shù)化建模、結(jié)果自動(dòng)處理）是加分項(xiàng)。
一種可用于形狀記憶合金（SMA）的UMAT子程序9個(gè)月前
理解和應(yīng)用此代碼需要對(duì)彈塑性力學(xué)理論、ABAQUS UMAT 接口和特定材料的相變機(jī)制有深入的了解。
4、 代碼解釋以及案例文件（inp，umat子程序)
基于晶體塑性有限元（CPFEM）的鈦合金圓棒拉伸過程模擬11個(gè)月前
作者：辭殤
關(guān)鍵詞：CPFEM；鈦合金；單軸拉伸；織構(gòu)極圖；孿晶
晶體塑性有限元是一種結(jié)合了晶體塑性理論和有限元方法的數(shù)值模擬技術(shù)?。這種方法考慮了晶體材料的各向異性、滑移系統(tǒng)的開動(dòng)和相互作用、以及變形過程中的硬化效應(yīng)。它主要用于分析和預(yù)測晶體材料的塑性變形行為，特別是在微觀尺度上的變形機(jī)制。
在使用晶體塑性理論進(jìn)行分析時(shí)，材料參數(shù)的標(biāo)定往往是一個(gè)枯燥繁瑣卻十分重要的工作，但由于模型考慮了滑移孿晶相變等眾多的微觀因素，造成了本構(gòu)模型包含了大量的待確定參數(shù)，目前主流的方案依然以試錯(cuò)法為主，但該方案往往效率十分低下，且需要對(duì)每個(gè)參數(shù)的影響趨勢去做出準(zhǔn)確判斷，才能給出相對(duì)合理的參數(shù)更改，一些研究人員使用特定的優(yōu)化算法可以做到參數(shù)的高效標(biāo)定工作，如：蟻群算法，遺傳算法，機(jī)器學(xué)習(xí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，這里以黃永剛唯象的本構(gòu)模型為例
材料晶體塑性理論與細(xì)觀尺度上晶體幾何模型相融合的模擬方法為探究材料在塑性變形過程中的行為機(jī)制以及晶體材料優(yōu)化開辟了新途徑。本案例演示在CAD軟件內(nèi)通過Voronoi建立晶體三維模型，并將模型導(dǎo)入到Abaqus CAE內(nèi)，完成晶體材料的有限元建模。
1 本構(gòu)理論
本文講解如何將三維的率無關(guān)彈塑性理論應(yīng)用到平面應(yīng)力問題中。對(duì)于平面應(yīng)變和軸對(duì)稱問題，由于是相應(yīng)的應(yīng)變分量為0，因?yàn)榭梢灾苯邮褂萌S的本構(gòu)，只需將相應(yīng)的應(yīng)變分量設(shè)為0作為本構(gòu)的輸入即可。
文章doi：10.1016/j.ijsolstr.2015.02.010
推薦理由：
作者利用泰勒位錯(cuò)模型建立的應(yīng)變梯度塑性理論，分析了塑性尺寸效應(yīng)對(duì)金屬材料斷裂過程的影響。所選SGP理論的數(shù)值框架是為允許大應(yīng)變和旋轉(zhuǎn)而開發(fā)的。材料模型通過用戶子程序在商業(yè)有限元（FE）代碼中實(shí)現(xiàn)，作者有限元結(jié)果顯示，當(dāng)考慮有限應(yīng)變時(shí)，SGP和傳統(tǒng)塑性理論的應(yīng)力場之間的差異幅度和程度顯著增加。
晶體塑性的理論和UMAT自學(xué)難度較高，對(duì)于初學(xué)者自己讀懂代碼基本需要半年以上的時(shí)間，本課程旨在講解黃永剛晶體塑性UMAT的理論、公式及代碼，有助于初學(xué)者在兩周之內(nèi)熟悉和掌握晶體塑性的基本理論和子程序，加快代碼改寫進(jìn)度。
本課程課件PPT長達(dá)90頁+，課程形式為一對(duì)一線上講解，時(shí)長約為3-4小時(shí)。主要面向高校研究生，需要具備張量分析的基本知識(shí)。
有關(guān)劍橋模型和修正劍橋模型的詳細(xì)介紹及推導(dǎo)可以參考《土的本構(gòu)關(guān)系》這本書（高清PDF可見本帖附件），也可以看我的本構(gòu)視頻課程《土體彈塑性本構(gòu)理論（臨界狀態(tài)理論，劍橋模型，狀態(tài)相關(guān)本構(gòu)，邊界面模型）》（課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/video/c15737），在此不再贅述。
圖1.
