ansys破壞準(zhǔn)則的案例
理性化了的Tsai-Wu破壞準(zhǔn)則
較之于原版的Tsai-Wu準(zhǔn)則，該理性化了的Tsai-Wu準(zhǔn)則無(wú)論是在二維應(yīng)力狀態(tài)下還是在三維應(yīng)力狀態(tài)下，僅需要上述五個(gè)強(qiáng)度常數(shù)，這顯然更簡(jiǎn)單、更易于使用。那么，何樂(lè)而不為呢？
值得強(qiáng)調(diào)的是，上述的兩個(gè)條件，即交叉項(xiàng)系數(shù)
和橫向的剪切強(qiáng)度
的同時(shí)引入，確保了Tsai-Wu準(zhǔn)則的自洽性。這就是對(duì)Tsai-Wu準(zhǔn)則的理性化。
作為對(duì)理性化后的Tsai-Wu準(zhǔn)則的自洽性的一個(gè)驗(yàn)證，它可以無(wú)縫地退化到廣為接受的、適用于各向同性材料的破壞準(zhǔn)則，如Raghava-Caddell-Yeh準(zhǔn)則和von Mises準(zhǔn)則。
如果應(yīng)力限于面內(nèi)的平面應(yīng)力狀態(tài)，那么，理性化后的Tsai-Wu準(zhǔn)則與其原來(lái)的形式也完全相同，即：
這也解釋了為什么原來(lái)的Tsai-Wu準(zhǔn)則在二維應(yīng)力狀態(tài)下比較靠譜。
破壞包絡(luò)面的形態(tài)在原來(lái)的Tsai-Wu準(zhǔn)則中，其實(shí)是不確定的，認(rèn)為破壞包絡(luò)面封閉，那是從有限強(qiáng)度的假設(shè)得出的一個(gè)一廂情愿的觀念，缺乏充分的數(shù)學(xué)依據(jù)。所謂有限強(qiáng)度的假設(shè)，其本身，既不必要也不充分，事實(shí)上，各向同性材料，作為橫觀各向同性材料的一個(gè)特例，其在靜水壓力下的強(qiáng)度通常都認(rèn)為是無(wú)限的。破壞包絡(luò)面的形態(tài)在原來(lái)的Tsai-Wu準(zhǔn)則中的不確定性，可以從如下的簡(jiǎn)單例子充分展示。因?yàn)闄M觀各向同性的條件的利用，即便應(yīng)力狀態(tài)僅涉及材料主軸方向的正應(yīng)力，破壞包絡(luò)面也與橫向剪切強(qiáng)度有關(guān)。
展開(kāi) 復(fù)合材料的比應(yīng)變能密度破壞準(zhǔn)則
https://zhuanlan.zhihu.com/p/612344564
聲明：本文僅介紹他人成果
今天找文獻(xiàn)的時(shí)候看到中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所在88年發(fā)的一文章，文章很短，講了了一個(gè)復(fù)材準(zhǔn)則:比應(yīng)變能密度破壞準(zhǔn)則.可以用于預(yù)測(cè)復(fù)合材料破壞強(qiáng)度（在什么應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生失效）。
abaqus幾種材料破壞準(zhǔn)則的設(shè)定
在abaqus 里面的progress damage 的failure 主要是在描述材料進(jìn)入塑性之后，我們可以附加一個(gè)破壞準(zhǔn)則以及達(dá)到破壞準(zhǔn)則之后的應(yīng)力應(yīng)變路線。
這個(gè)針對(duì)ductile material主要有兩種準(zhǔn)則可以定義。Ductile fracture of metals可以做剪切也可以做拉伸。這個(gè)拉伸的行為就是在拉伸的過(guò)程中在材料中間會(huì)開(kāi)始慢慢的產(chǎn)生孔隙，持續(xù)拉伸的孔隙就會(huì)聚合到直到形成一個(gè)斷裂面。
下面這個(gè)sheet metal forming 主要是針對(duì)sheet metal 的成型的準(zhǔn)則。這個(gè)準(zhǔn)則主要就是有最大主應(yīng)變跟最小主應(yīng)變來(lái)去作為它判斷的依據(jù)。如果達(dá)到破壞的時(shí)候，就可以看到這個(gè)薄板在成型的過(guò)程中就會(huì)破裂。
要講這個(gè)progressive damage ，最主要我們都還是要回到這張應(yīng)力應(yīng)變圖來(lái)看。
之前介紹的就是elastic 加上plastic。
如果plastic定義的很完整的話，他就會(huì)一直往前往往后延伸，然后直到破壞。但在中間的過(guò)程里面，實(shí)際上我們還是必須得加上一個(gè)damage initiation判斷在變形的過(guò)程中是不是有達(dá)到某一種形式的破壞準(zhǔn)則。那如果沒(méi)有達(dá)到還沒(méi)有達(dá)到準(zhǔn)則的話，就會(huì)持續(xù)的往后發(fā)展。在plastic里面，如果在塑性段的某一個(gè)點(diǎn)做了unloading之后，材料的應(yīng)力會(huì)沿著一直斜率下降，在這里面是把這一段的應(yīng)變定為塑性應(yīng)變。但是如果在damage 準(zhǔn)則里再發(fā)生破壞，這個(gè)點(diǎn)他回退回來(lái)的這個(gè)點(diǎn)，我們將這一段的應(yīng)變稱為fracture strain。
在達(dá)到破壞準(zhǔn)則之后，所走的路徑叫做damage response。在abaqus里面就叫做damage evolution。
展開(kāi) 復(fù)合材料層合板(composite laminates)沖擊破壞-Hashin準(zhǔn)則實(shí)例
破壞準(zhǔn)則用Hashin準(zhǔn)則（注：此模型中參數(shù)均為隨意選取，不可用于實(shí)際模擬）
鋪層：
然后query--ply stack plot查看鋪層:
3 step：顯示動(dòng)力計(jì)算。step time粗略選為0.0006s，輸出stress，strain，strain-rate，接觸力等量。 后來(lái)試算發(fā)現(xiàn)0.0006太長(zhǎng)了，再改為0.0003s計(jì)算。
4 邊界條件：板四邊固支；球設(shè)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(duì)于這個(gè)模型，接觸屬性加不加摩擦差別不大）。
6 網(wǎng)格：S4R單元，勾選element deletion ，Max degration用0.9
7 后處理：輸出沖擊力---時(shí)間曲線，輸出應(yīng)變率。
應(yīng)變率高達(dá)10000，說(shuō)明對(duì)于一般的材料，應(yīng)變率效應(yīng)是應(yīng)該納入考慮的（此模型暫未考慮）。
注意：
1 此例子沒(méi)有考慮溫度變化及其影響，沒(méi)有考慮應(yīng)變率影響。
2 Hashin 在field output中無(wú)法輸出，只能在history output輸出。不過(guò)在field output中可輸出纖維or基體的拉壓損傷。
3 Hashin準(zhǔn)則現(xiàn)在（截至6.10版）只能用于平面單元、殼單元，不能用于實(shí)體單元。如果想用于實(shí)體單元，就得寫(xiě)子程序了。
4 Hasin準(zhǔn)則必須用damge evolution聯(lián)合使用（見(jiàn)第一張圖）。
展開(kāi) 
復(fù)合材料層合板(composite laminates)沖擊破壞-Hashin準(zhǔn)則實(shí)例
破壞準(zhǔn)則用Hashin準(zhǔn)則（注：此模型中參數(shù)均為隨意選取，不可用于實(shí)際模擬）
鋪層：
然后query--ply stack plot查看鋪層:
3 step：顯示動(dòng)力計(jì)算。step time粗略選為0.0006s，輸出stress，strain，strain-rate，接觸力等量。 后來(lái)試算發(fā)現(xiàn)0.0006太長(zhǎng)了，再改為0.0003s計(jì)算。
4 邊界條件：板四邊固支；球設(shè)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(duì)于這個(gè)模型，接觸屬性加不加摩擦差別不大）。
6 網(wǎng)格：S4R單元，勾選element deletion ，Max degration用0.9
7 后處理：輸出沖擊力---時(shí)間曲線，輸出應(yīng)變率。
應(yīng)變率高達(dá)10000，說(shuō)明對(duì)于一般的材料，應(yīng)變率效應(yīng)是應(yīng)該納入考慮的（此模型暫未考慮）。
注意：
1 此例子沒(méi)有考慮溫度變化及其影響，沒(méi)有考慮應(yīng)變率影響。
2 Hashin 在field output中無(wú)法輸出，只能在history output輸出。不過(guò)在field output中可輸出纖維or基體的拉壓損傷。
3 Hashin準(zhǔn)則現(xiàn)在（截至6.10版）只能用于平面單元、殼單元，不能用于實(shí)體單元。如果想用于實(shí)體單元，就得寫(xiě)子程序了。
4 Hasin準(zhǔn)則必須用damge evolution聯(lián)合使用（見(jiàn)第一張圖）。
此為inp文件和gif文件。
展開(kāi) ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則！
但這都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它出現(xiàn)最常用的屈服準(zhǔn)則中，原因是它形式簡(jiǎn)單，最容易放到計(jì)算中去，跟簡(jiǎn)單拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有直接的對(duì)照（在偏量表達(dá)式中，mises stress 和effective plastic strain 那些奇怪的2/3、3/2就是為了和簡(jiǎn)單拉伸關(guān)系對(duì)應(yīng)）。在最常用的associate plasticity law中，屈服面的函數(shù)也就是勢(shì)函數(shù)，所以mises stress在流動(dòng)準(zhǔn)則中也很重要。因此在很多以微裂紋，孔洞為基礎(chǔ)的損傷力學(xué)中，它和靜水壓一起可以作為損傷的參數(shù)。
后處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)力中x、y、z方向應(yīng)力和第一、二、三主應(yīng)力就不介紹了，stress intensity（應(yīng)力強(qiáng)度）是由第三強(qiáng)度理論得到的當(dāng)量應(yīng)力，其值為第一主應(yīng)力減去第三主應(yīng)力。Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。
第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，形式簡(jiǎn)單，但結(jié)果偏于安全。第四強(qiáng)度理論認(rèn)為，形狀改變比能是引起材料流動(dòng)破壞的主要原因，結(jié)果更符合實(shí)際。
一般脆性材料，鑄鐵、石料、混凝土，多用第一強(qiáng)度理論。考察絕對(duì)值最大的主應(yīng)力。一般材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，以流動(dòng)形式破壞時(shí)，應(yīng)該采用第三或第四強(qiáng)度理論。壓力容器上用第三強(qiáng)度理論（安全第一），其它多用第四強(qiáng)度理論。
此文來(lái)源網(wǎng)絡(luò)
展開(kāi) ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
但這都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它出現(xiàn)最常用的屈服準(zhǔn)則中，原因是它形式簡(jiǎn)單，最容易放到計(jì)算中去，跟簡(jiǎn)單拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有直接的對(duì)照（在偏量表達(dá)式中，mises stress 和effective plastic strain 那些奇怪的2/3、3/2就是為了和簡(jiǎn)單拉伸關(guān)系對(duì)應(yīng)）。在最常用的associate plasticity law中，屈服面的函數(shù)也就是勢(shì)函數(shù)，所以mises stress在流動(dòng)準(zhǔn)則中也很重要。因此在很多以微裂紋，孔洞為基礎(chǔ)的損傷力學(xué)中，它和靜水壓一起可以作為損傷的參數(shù)。
后處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)力中x、y、z方向應(yīng)力和第一、二、三主應(yīng)力就不介紹了，stress intensity（應(yīng)力強(qiáng)度）是由第三強(qiáng)度理論得到的當(dāng)量應(yīng)力，其值為第一主應(yīng)力減去第三主應(yīng)力。Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。
第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，形式簡(jiǎn)單，但結(jié)果偏于安全。第四強(qiáng)度理論認(rèn)為，形狀改變比能是引起材料流動(dòng)破壞的主要原因，結(jié)果更符合實(shí)際。
一般脆性材料，鑄鐵、石料、混凝土，多用第一強(qiáng)度理論。考察絕對(duì)值最大的主應(yīng)力。一般材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，以流動(dòng)形式破壞時(shí)，應(yīng)該采用第三或第四強(qiáng)度理論。壓力容器上用第三強(qiáng)度理論（安全第一），其它多用第四強(qiáng)度理論。
文章來(lái)源： CAE仿真之家
展開(kāi) ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
但這都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它出現(xiàn)最常用的屈服準(zhǔn)則中，原因是它形式簡(jiǎn)單，最容易放到計(jì)算中去，跟簡(jiǎn)單拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有直接的對(duì)照（在偏量表達(dá)式中，mises stress 和effective plastic strain 那些奇怪的2/3、3/2就是為了和簡(jiǎn)單拉伸關(guān)系對(duì)應(yīng)）。在最常用的associate plasticity law中，屈服面的函數(shù)也就是勢(shì)函數(shù)，所以mises stress在流動(dòng)準(zhǔn)則中也很重要。因此在很多以微裂紋，孔洞為基礎(chǔ)的損傷力學(xué)中，它和靜水壓一起可以作為損傷的參數(shù)。
后處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)力中x、y、z方向應(yīng)力和第一、二、三主應(yīng)力就不介紹了，stress intensity（應(yīng)力強(qiáng)度）是由第三強(qiáng)度理論得到的當(dāng)量應(yīng)力，其值為第一主應(yīng)力減去第三主應(yīng)力。Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。
第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，形式簡(jiǎn)單，但結(jié)果偏于安全。第四強(qiáng)度理論認(rèn)為，形狀改變比能是引起材料流動(dòng)破壞的主要原因，結(jié)果更符合實(shí)際。
一般脆性材料，鑄鐵、石料、混凝土，多用第一強(qiáng)度理論。考察絕對(duì)值最大的主應(yīng)力。一般材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，以流動(dòng)形式破壞時(shí)，應(yīng)該采用第三或第四強(qiáng)度理論。壓力容器上用第三強(qiáng)度理論（安全第一），其它多用第四強(qiáng)度理論。
文章來(lái)源：CAE愛(ài)聯(lián)盟
展開(kāi) ANSYS里的自定義失效準(zhǔn)則怎么定義的？
想請(qǐng)教各位：
ANSYS里的自定義失效準(zhǔn)則怎么定義的呢？一定要用UPFs編用戶子程序才行嗎？UPFs看起來(lái)非常復(fù)雜啊，怎么辦？
又沒(méi)有人做過(guò)這個(gè)阿？
謝謝了！！！！
