Hashin準則
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-26
Hashin準則的視頻教程
基于abaqus_VUMAT建立三維Hashin失效準則的復合材料拉伸模型
課程主要內容 (1) VUMAT整體講解 (2) 三維Hashin子程序逐行講解，包括初始失效準則，剛度退化，單元刪除 (3) 單軸模型的建立與結果分析，根據結果改進子程序 (4) abaqus自帶的二維Hashin失效準則與模型的建立 (5) 三維Hashin的VUMAT與abaqus自帶的二維Hashin失效準則對比與分析 (6) 基于三維Hashin建立不同鋪層角度的層合板
￥99 1小時47分鐘 1161播放
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ABAQUS短梁剪切層間剪切有限元分析COHESIVE CONTACT（三維hashin準則）ASTM D2344
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通過abaqus_VUMAT 建立基于應力描述的三維Hashin損傷初始準則
課程主要內容 (1) VUMAT整體講解 (2) VUMAT子程序逐行詳解：三維Hashin初始失效準則，剛度退化，單元刪除 (3) 單軸拉伸模型的建立與結果分析，根據結果改進子程序 (4) 模型的改進與結果分析 課程附件中含有cae文件，inp文件，VUMAT子程序，pdf學習筆記 購買課程后，可以進行答疑。
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Hashin準則的實例教程
破壞準則用Hashin準則（注：此模型中參數均為隨意選取，不可用于實際模擬）
鋪層：
然后query--ply stack plot查看鋪層:
3 step：顯示動力計算。step time粗略選為0.0006s，輸出stress，strain，strain-rate，接觸力等量。 后來試算發現0.0006太長了，再改為0.0003s計算。
4 邊界條件：板四邊固支；球設置為剛體，施加向下方向初速度55m/s，球體其他方向自由度約束住。
5 接觸： 球體與板通用接觸。也可以用面面接觸（對于這個模型，接觸屬性加不加摩擦差別不大）。
6 網格：S4R單元，勾選element deletion ，Max degration用0.9
7 后處理：輸出沖擊力---時間曲線，輸出應變率。
應變率高達10000，說明對于一般的材料，應變率效應是應該納入考慮的（此模型暫未考慮）。
注意：
1 此例子沒有考慮溫度變化及其影響，沒有考慮應變率影響。
2 Hashin 在field output中無法輸出，只能在history output輸出。不過在field output中可輸出纖維or基體的拉壓損傷。
3 Hashin準則現在（截至6.10版）只能用于平面單元、殼單元，不能用于實體單元。如果想用于實體單元，就得寫子程序了。
4 Hasin準則必須用damge evolution聯合使用（見第一張圖）。
此為inp文件和gif文件。
展開 破壞準則用Hashin準則（注：此模型中參數均為隨意選取，不可用于實際模擬）
鋪層：
然后query--ply stack plot查看鋪層:
3 step：顯示動力計算。step time粗略選為0.0006s，輸出stress，strain，strain-rate，接觸力等量。 后來試算發現0.0006太長了，再改為0.0003s計算。
4 邊界條件：板四邊固支；球設置為剛體，施加向下方向初速度55m/s，球體其他方向自由度約束住。
5 接觸： 球體與板通用接觸。也可以用面面接觸（對于這個模型，接觸屬性加不加摩擦差別不大）。
6 網格：S4R單元，勾選element deletion ，Max degration用0.9
7 后處理：輸出沖擊力---時間曲線，輸出應變率。
應變率高達10000，說明對于一般的材料，應變率效應是應該納入考慮的（此模型暫未考慮）。
注意：
1 此例子沒有考慮溫度變化及其影響，沒有考慮應變率影響。
2 Hashin 在field output中無法輸出，只能在history output輸出。不過在field output中可輸出纖維or基體的拉壓損傷。
3 Hashin準則現在（截至6.10版）只能用于平面單元、殼單元，不能用于實體單元。如果想用于實體單元，就得寫子程序了。
4 Hasin準則必須用damge evolution聯合使用（見第一張圖）。
展開 復合材料三點彎曲hashin準則（殼單元）
屈服準則
木材是各向異性材料，且L、R、T三個方向的拉壓屈服強度不一樣，屬于拉壓非對稱材料。為了準確地預測木材的失效需要選擇合適的各向異性屈服準則，目前常用的各向異性屈服準則有：Hill準則，Hosford準則，Yamada-Sun屈服準則等。本采用Hashin準則作為木材的屈服準則
損傷演化準則
本文木材本構關系模型定義了兩種不同的損傷演化模型，受壓延性破壞采用理想彈塑性模型，受拉脆性破壞采用線彈性軟化模型.引入損傷變量D來描述木材的受損狀態。
溫度影響
木材隨著溫度的升高，發生不同程度的炭化，其強度、彈性模量、斷裂能也隨之發生變化。本文考慮了溫度對木材的模量、強度的影響，并且認為溫度對拉壓性能產生的影響不同。
根據上述相關理論編寫了abaqus vumat子程序，并通過單胞模型對子程序進行驗證。
下圖為不同溫度下單向拉壓結果
下圖為三點彎曲載荷下的破壞行為
展開 因此在建立均質化模型時，平紋復合材料的剛度矩陣，損傷起始準則，損傷演化方法以及退化的剛度矩陣與單向復合材料具有明顯的差異。主要體現為平紋復合材料在面內的兩個方向均有纖維，因為對于平紋復合材料的失效模式主要有：經向拉伸/壓縮損傷，緯向拉伸/壓縮損傷以及厚度方向上的拉伸/壓縮損傷,此外還可以通過在層間插入cohesive單元考慮層間分層失效。接下來主要介紹層內的損傷本構關系。
1. 平紋復合材料損傷剛度矩陣
（1）
（2）
（3）
其中，d代表損傷系數，L、T以及Z代表三個垂直的方向，t、c代表拉伸，壓縮損傷，例如dlt代表縱向拉伸損傷。
2. 損傷起始準則（hashin準則）
(4)
其中，f1t,f1c代表縱向纖維拉伸和壓縮損傷，f2t,f2c代表橫向纖維拉伸和壓縮損傷，f3代表厚度方向上的失效，其中應變大于0時為拉伸失效，小于0時為壓縮失效。
3. 損傷后損傷演化模型（線性退化模型）
（5）
當滿足損傷起始準則后，損傷演化開始起作用。其中1t、1c、2t、2c、3t、3c的失效模式下對應的損傷系數分別為d1t、d1c、d2t、d2c、d3t、d3c。其中，εii為當前應變，εiimax為初始失效應變，εif為最終失效應變。
展開 
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Hashin準則的最新內容
層合板低速沖擊仿真3個月前
仿真的約束
本構模型與失效處理
在VUMAT中，采用Hashin準則進行失效判斷，對失效的單元做剛度折減模擬失效。注意，這里沒有使用單元刪除。
接觸力結果
文獻接觸力結果如下：
圖來源：譚建設.復合材料層合板低速沖擊響應的試驗研究與仿真分析[D].上海交通大學,2014.
MAT_58基于Matzenmiller-Lubliner連續損傷力學框架，通過Hashin失效準則來預測層合板的面內損傷起始與演化。其核心優點在于，模型所需的輸入參數（如不同方向的彈性模量、強度、斷裂韌性等）大多可直接通過ASTM標準試驗獲取，物理意義明確，降低了參數標定的不確定性。
機織復合材料細觀損傷分析仿真5個月前
對于損傷的判斷，纖維采用Hashin準則：
樹脂采用最大應力：
仿真效果
應力：
損傷分布：
編輯
跳轉
應力應變曲線結果：
（《基于嵌入式約束的機織復合材料細觀建模與分析
工程化的復合材料疲勞仿真方法6個月前
材料性能慢慢下降，遲早會破壞，所以再加個失效判據準則，這里用Hashin準則（當然還可以加上判斷分層的）：
判斷失效后，對單元性能做個大幅度折減就行。
也就是說存在兩個折減，一是隨時間變化的折減，二是失效后的折減。
把這個思路嵌入到UMAT中即可。
</div><div contenteditable="false" width="100%">
補片與母體間采用cohesive膠接，模型中復合材料采用hashin失效準則，金屬采用ductile失效！
（glare板）
已實現層合板斷裂，且已解決網格畸變問題，層間內插cohesive單元，補片與母體間采用cohesive膠接，模型采用hashin失效準則
內附有cae，inp，Vumat 子程序
可贈送快速建模插件!
可贈送收集的纖維復合材料相關學習資料，特別適合初學者！
本文參考了十篇左右文章，基于Abaqus/Explicit，建立了復合材料漸進損傷本構模型并編寫了VUMAT子程序，包括彈性階段、基于應力的三維HASHIN初始損傷準則、線性損傷演化。計算流程如下圖所示。
損傷起始準則（hashin準則）
(4)
其中，f1t,f1c代表縱向纖維拉伸和壓縮損傷，f2t,f2c代表橫向纖維拉伸和壓縮損傷，f3代表厚度方向上的失效，其中應變大于0時為拉伸失效，小于0時為壓縮失效。
3.
本采用Hashin準則作為木材的屈服準則
損傷演化準則
本文木材本構關系模型定義了兩種不同的損傷演化模型，受壓延性破壞采用理想彈塑性模型，受拉脆性破壞采用線彈性軟化模型.引入損傷變量D來描述木材的受損狀態。
溫度影響
木材隨著溫度的升高，發生不同程度的炭化，其強度、彈性模量、斷裂能也隨之發生變化。
集成最大應力準則、3D Hashin準則，應用于兩種材料
