ABAQUS損傷的案例
ABAQUS損傷參數(shù)
無論斷裂還是切削等問題，考慮材料的損傷行為，基本上就是考慮損傷起始和損傷演化，這兩個(gè)參數(shù)基本上可以通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算而來。
對于單軸拉伸試驗(yàn)，其典型的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線包括了初始彈性階段，塑性階段，剛度下降階段和最終斷裂階段。最后兩個(gè)階段為損傷耗散過程，而對于材料損傷的定義也是基于這兩個(gè)階段的特征值進(jìn)行的。
在ABAQUS中，材料損傷通常以一個(gè)損傷起始判據(jù)來定義材料的失效初始化。這個(gè)判據(jù)可以是材料在失效時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)力狀態(tài)（基于不同的斷裂準(zhǔn)則），也可以是損傷本構(gòu)（如JC失效模型）。
在材料，或某一個(gè)單元發(fā)生了損傷后，此處的剛度會下降，而承擔(dān)的載荷（如應(yīng)力）會隨之減少，并發(fā)生重新分配。則需要對材料在發(fā)生了失效時(shí)的演變過程進(jìn)行定義，即損傷演變準(zhǔn)則。對單軸拉伸而言，此階段與拉伸曲線在達(dá)到了最高值（抗拉極限或起裂應(yīng)變處）之后的下降段所對應(yīng)。單元的剛度沿損傷演化規(guī)律下降，最終完全失效，在分析中可以將其刪除（單元?jiǎng)h除法）或允許分離（黏聚力單元）或允許裂紋完全擴(kuò)展（XFEM)。
實(shí)際分析中更關(guān)注失效參數(shù)的獲取，對簡單問題可以采用單軸拉伸的真應(yīng)力應(yīng)變曲線來計(jì)算，一個(gè)很好的例子如下：
Ductile_Damage_004.pdf
來自于木蟲上的一個(gè)問題
Abaqus損傷演化中的失效位移如何得到？ - 仿真模擬 - 小木蟲 - 學(xué)術(shù) 科研 互動社區(qū) (muchong.com)
原文（感謝Ronald Heinz Norbert Wagner大佬）
How to perform Element deletion in ABAQUS using ductile damage criteria ? (researchgate.net)
展開 ABAQUS混凝土損傷塑性模型損傷因子對本構(gòu)關(guān)系影響 附c40~c45混凝土損傷因子ABAQUS輸入
但是ABAQUS塑性損傷模型除了能模擬單調(diào)加載的混凝土行為外，更重要的功能就是模擬循環(huán)、動態(tài)荷載下的混凝土反應(yīng)，在結(jié)構(gòu)的抗震性能分析能起到很好的作用。
在動荷載作用下，混凝土在受力過程中拉伸和壓縮都會產(chǎn)生損傷造成的裂縫開展，從而導(dǎo)致材料剛度退化。CDP 模型就假定混凝土材料主要因?yàn)槔扉_裂和壓縮破碎而破壞，拉伸和壓縮采用不同的損傷因子來描述這種剛度退化，詳見圖 1、圖 2。
圖中E0是材料初始未受損的彈性剛度。損傷變量dc和dt分別為壓縮和拉伸條件下的損傷因子，表示彈性剛度的退化。損傷后的彈性模量為（1-dc）E0，或（1-dt）E0。損傷因子dc或dt=0時(shí)表示沒有損傷，dc或dt=1時(shí)表示材料失去強(qiáng)度。
那么混凝土的塑性損傷本構(gòu)模型中的損傷因子到底對混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線有什么影響呢？讓我們采用100mm*100mm*300mm的混凝土棱柱體模型來做個(gè)測試看一下。
依然采用C110級混凝土的本構(gòu)關(guān)系，混凝土的屈服應(yīng)力和非彈性應(yīng)變表格如下。子選項(xiàng)中損傷參數(shù)和非彈性應(yīng)變關(guān)系的表格也在圖中給出。
但是注意上圖中紅色框部分默認(rèn)是不填的，即下圖中的混凝土壓縮損傷——拉伸恢復(fù)因子wt，混凝土拉伸損傷——壓縮復(fù)原因子wc，默認(rèn)是不填的。
因?yàn)镃DP模型假定混凝土從拉伸到壓縮時(shí)裂縫會閉合，剛度會恢復(fù)；從壓縮到拉伸時(shí)裂縫仍然存在，剛度不會恢復(fù)。因此在ABAQUS中不填的話默認(rèn)wt(拉伸剛度恢復(fù)因子)=0，wc(壓縮剛性恢復(fù)因子)=1.
下圖為損傷因子和剛度恢復(fù)因子在混凝土載荷循環(huán)中對混凝土本構(gòu)模型的影響。
展開 ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構(gòu)機(jī)在砂漿環(huán)境下掘進(jìn)的巖石破碎模擬 ￥66.67
ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構(gòu)機(jī)在砂漿環(huán)境下掘進(jìn)的巖石破碎模擬
采用顯示動力學(xué)分析：
該模型模擬盾構(gòu)機(jī)在砂漿中掘進(jìn)的巖石破碎，采用耦合歐拉拉格朗日法模擬砂漿環(huán)境下，盾構(gòu)機(jī)刀盤與巖石之間的相互作用，巖石應(yīng)力達(dá)到破碎時(shí)采用單元?jiǎng)h除技術(shù)消除掉已失去抵抗力的巖石。砂漿模擬為歐拉體，巖石及盾構(gòu)機(jī)刀盤為拉格朗日體，其中盾構(gòu)機(jī)刀盤模擬為剛體。
所建模型：
模擬的盾構(gòu)機(jī)刀盤及所切割的巖石
刀盤及巖石的邊界條件
盾構(gòu)機(jī)刀盤及所切割巖石的單元?jiǎng)澐?盾構(gòu)機(jī)刀盤及巖石所處砂漿環(huán)境的網(wǎng)格劃分
模擬的結(jié)果：
掘進(jìn)時(shí)的動態(tài)效果（隱藏泥漿及盾構(gòu)機(jī)刀盤）
模擬后的結(jié)果（隱藏泥漿及盾構(gòu)機(jī)刀盤）
隱藏掉泥漿及盾構(gòu)機(jī)刀盤后巖石破碎時(shí)的應(yīng)力分布
隱藏掉泥漿及盾構(gòu)機(jī)刀盤后巖石破碎時(shí)的等效塑性應(yīng)變分布
模擬動態(tài)效果圖（展示成無網(wǎng)格的半模型，含泥漿）
砂漿及巖石在盾構(gòu)機(jī)擾動下的應(yīng)力分布圖
砂漿及巖石在盾構(gòu)機(jī)擾動下的等效塑性應(yīng)變分布圖
展開 Abaqus累積損傷與失效本構(gòu)模型總結(jié)
Abaqus累積損傷與失效本構(gòu)模型總結(jié)
abaqus材料損傷資料分享
abaqus材料損傷資料分享
Abaqus-之延性損傷模型
在分析的每個(gè)時(shí)間步增量中，損傷變量ΔωD的增量如下計(jì)算：
這個(gè)增量被添加到前一個(gè)時(shí)間步驟的狀態(tài)變量中，當(dāng)該狀態(tài)變量達(dá)到1時(shí)就會啟動損傷。如果損傷與等效應(yīng)變率ε.pl無關(guān)，則可以將其值規(guī)定為0。在Abaqus中，還可以將溫度和其他場變量的影響納入到這個(gè)準(zhǔn)則中。
損傷演化
一旦材料中發(fā)生損傷，積分點(diǎn)處的應(yīng)力進(jìn)展受到極大影響。材料因剛度的不斷降級而失效。演化定義了在滿足損傷啟動準(zhǔn)則后材料如何降級。在失效時(shí)的等效塑性應(yīng)變?nèi)Q于單元維度，不能用作材料參數(shù)。定義演化的選定參數(shù)應(yīng)獨(dú)立于模型中的元素尺寸。
基于有效塑性位移 - 在這個(gè)準(zhǔn)則中，損傷是定義為在損傷啟動后塑性位移的函數(shù)。這個(gè)位移與元素尺寸無關(guān)。
基于耗散能量 - 在這種演化方法中，定義了材料破裂所需的斷裂能量。這是在損傷啟動后應(yīng)力曲線下的面積。
小結(jié)
損傷是一個(gè)高度動態(tài)的過程，在模擬受到非常高應(yīng)變的組件時(shí)需要考慮。在Abaqus中有許多損傷啟動和演化模型可供有限元實(shí)現(xiàn)。希望這篇文章對韌性損傷準(zhǔn)則提供了一些見解，它非常適合模擬金屬的斷裂。
文章來源：ABAQUS仿真世界
展開 Abaqus-之延性損傷模型
在分析的每個(gè)時(shí)間步增量中，損傷變量ΔωD的增量如下計(jì)算：
這個(gè)增量被添加到前一個(gè)時(shí)間步驟的狀態(tài)變量中，當(dāng)該狀態(tài)變量達(dá)到1時(shí)就會啟動損傷。如果損傷與等效應(yīng)變率ε.pl無關(guān)，則可以將其值規(guī)定為0。在Abaqus中，還可以將溫度和其他場變量的影響納入到這個(gè)準(zhǔn)則中。
損傷演化
一旦材料中發(fā)生損傷，積分點(diǎn)處的應(yīng)力進(jìn)展受到極大影響。材料因剛度的不斷降級而失效。演化定義了在滿足損傷啟動準(zhǔn)則后材料如何降級。在失效時(shí)的等效塑性應(yīng)變?nèi)Q于單元維度，不能用作材料參數(shù)。定義演化的選定參數(shù)應(yīng)獨(dú)立于模型中的元素尺寸。
基于有效塑性位移 - 在這個(gè)準(zhǔn)則中，損傷是定義為在損傷啟動后塑性位移的函數(shù)。這個(gè)位移與元素尺寸無關(guān)。
基于耗散能量 - 在這種演化方法中，定義了材料破裂所需的斷裂能量。這是在損傷啟動后應(yīng)力曲線下的面積。
小結(jié)
損傷是一個(gè)高度動態(tài)的過程，在模擬受到非常高應(yīng)變的組件時(shí)需要考慮。在Abaqus中有許多損傷啟動和演化模型可供有限元實(shí)現(xiàn)。希望這篇文章對韌性損傷準(zhǔn)則提供了一些見解，它非常適合模擬金屬的斷裂。
文章來源：ABAQUS仿真世界
展開 abaqus混凝土損傷模型參數(shù)取值
誰能把abaqus混凝土損傷模型參數(shù)取值這個(gè)問題說清楚呢？
ABAQUS VUMAT子程序 PUCK損傷起始準(zhǔn)則+指數(shù)演化方法 ￥58
ABAQUS PUCK損傷起始準(zhǔn)則+指數(shù)演化方法
復(fù)合材料本構(gòu)
損傷矩陣
損傷應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系
PUCK準(zhǔn)則
指數(shù)退化方法
VUMAT代碼如下
ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計(jì)算及EXCEL
這是我自己計(jì)算的2010規(guī)范中ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計(jì)算及EXCEL
首先用自己的數(shù)據(jù)計(jì)算2010規(guī)范中規(guī)定的混凝土本構(gòu)關(guān)系
然后借助文件夾中02版規(guī)范的方法，計(jì)算損傷因子。
以后還會有詳細(xì)計(jì)算方法，此數(shù)據(jù)僅供參考。
2010規(guī)范用C50混凝土損傷塑性本構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)-彈模34400MPa-帶損傷因子-自己數(shù)據(jù)計(jì)算得出.rar
ABAQUS后處理之提取分層損傷面積/分層面積/基體損傷面積（ABAQUS+Photoshop） ￥28
ABAQUS后處理之提取損傷面積（ABAQUS+Photoshop聯(lián)合使用）
為了定量描述損傷程度，提取載荷造成的損傷面積變得尤為重要，下面介紹損傷面積的提取方法。
1. 去除單元網(wǎng)格，以及邊緣
2. 突出顯示損傷區(qū)域，建立損傷與未損區(qū)域色差
3. 導(dǎo)出圖片
ABAQUS混凝土損傷塑性模型-C30EXCEL計(jì)算表格（含計(jì)算結(jié)果）
這是根據(jù)GB50010-2010中混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的混凝土本構(gòu)模型，結(jié)合文獻(xiàn)所述的損傷因子定義，編制的計(jì)算C30混凝土非彈性應(yīng)變和損傷因子的EXCEL表格。也是邊學(xué)變做，希望能和大家多交流。
C30砼本構(gòu)（損傷塑性模型）.rar
ABAQUS混凝土損傷塑性損傷因子計(jì)算依據(jù).rar
基于ABAQUS混凝土損傷模型的某適筋梁非線性靜力分析一般過程
八、結(jié)果查看
1）：結(jié)構(gòu)整體變形圖
2）：混凝土mises應(yīng)力云圖
3):鋼筋應(yīng)力云圖
4）跨中受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線
5）跨中受壓區(qū)鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線
6）跨中受壓區(qū)混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線
7）裂縫發(fā)展過程
采用混凝土損傷本構(gòu)模型時(shí)，并不像ANSYS中的Solid65，可以很明顯的得到裂縫發(fā)展過程，但可以簡單的通過觀察混凝土的受拉損傷來大概預(yù)測其裂縫發(fā)展趨勢。其結(jié)果標(biāo)識符為DAMAGET.
典型的發(fā)展過程如下：
從圖中可見，混凝土達(dá)到極限應(yīng)力，并且有較大的塑性變形；受壓鋼
筋、受拉鋼筋均已屈服，符合適筋梁的破壞特征。
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展開 ABAQUS變量解讀：教你讀懂應(yīng)力/應(yīng)變/損傷
主應(yīng)變
與主應(yīng)力類似，ABAQUS也提供主應(yīng)變輸出：
Max/Mid/Min Principal Strain：第一、二、三主應(yīng)變，分別對應(yīng)最大、中間、最小主應(yīng)變，在判斷第二強(qiáng)度理論時(shí)有奇效。
In-Plane Principal Strain：平面問題最大/最小主應(yīng)變。
Max Principal(abs)：絕對值最大主應(yīng)變。
3.應(yīng)變張量
與應(yīng)力張量方向類似，其中需要同學(xué)們注意的是：
E適用于幾何線性分析
LE為對數(shù)應(yīng)變，適用于大變形分析（開啟幾何非線性）
PE為塑性應(yīng)變張量，用于描述不可恢復(fù)的變形
三、損傷相關(guān)
損傷在ABAQUS中應(yīng)用廣泛，尤其是材料失效分析中。
1. 混凝土損傷
這是大家喜聞樂見的損傷變量，有兩類：
DAMAGEC（dc）：壓縮損傷變量，從0到1，1表示完全損傷。主要用來判斷壓潰區(qū)域與剪壓開裂區(qū)域。
DAMAGET（dt）：拉伸損傷變量，同樣從0到1。主要用來判斷受拉開裂區(qū)域，如下圖。
2. 鋼材損傷
SDEG：剛度退化標(biāo)量，也可用于混凝土。表示材料剛度的折減程度。
3. 內(nèi)聚力模型損傷
CSDMG：描述cohesive單元進(jìn)入軟化段后的損傷狀態(tài)。
4. 復(fù)合材料損傷
ABAQUS支持多種復(fù)合材料損傷變量：
DAMAGEFT/FC：用戶手冊中描述為：
Fiber tensile/ compressive damage variable.
這里毫無疑問表征了纖維縱向的拉伸/壓縮損傷，如下圖。
DAMAGEMT/MC：用戶手冊中描述為：
Matrix tensile/ compressive damage variable.
展開 Abaqus幫助文檔中，鋁合金三點(diǎn)彎曲的案例（延性損傷+剪切損傷）
threepointbending_alextrusion.rar
文檔.pdf
