ABAQUS損傷演化的案例
ABAQUS損傷參數(shù)
無(wú)論斷裂還是切削等問(wèn)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(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算而來(lái)。
對(duì)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(guò)程，而對(duì)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(lái)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(huì)下降，而承擔(dān)的載荷（如應(yīng)力）會(huì)隨之減少，并發(fā)生重新分配。則需要對(duì)材料在發(fā)生了失效時(shí)的演變過(guò)程進(jìn)行定義，即損傷演變準(zhǔn)則。對(duì)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(duì)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(duì)簡(jiǎn)單問(wèn)題可以采用單軸拉伸的真應(yīng)力應(yīng)變曲線來(lái)計(jì)算，一個(gè)很好的例子如下：
Ductile_Damage_004.pdf
來(lái)自于木蟲(chóng)上的一個(gè)問(wèn)題
Abaqus損傷演化中的失效位移如何得到？ - 仿真模擬 - 小木蟲(chóng) - 學(xué)術(shù) 科研 互動(dòng)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(kāi) 關(guān)于內(nèi)聚單元的損傷演化參數(shù)設(shè)定
<p>關(guān)于abaqus里cohesive單元損傷演化階段，我們可設(shè)定關(guān)于位移的線性、指數(shù)、自定義表格演化以及關(guān)于能量的線性、指數(shù)演化，其中線性與指數(shù)演化關(guān)系明確，abaqus幫助文檔中也有說(shuō)明，但關(guān)于損傷D-位移E表格演化并沒(méi)有相應(yīng)的幫助文檔，有時(shí)我們需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定這段演化關(guān)系，下面我將和大家分享如何確定損傷D與位移E的關(guān)系。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202503/attachment/fe893c991a46473683e10503eeeae1ce.png" style="display: inline-block;">
<img src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/fe893c991a46473683e10503eeeae1ce.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/fe893c991a46473683e10503eeeae1ce.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/fe893c991a46473683e10503eeeae1ce.png?
展開(kāi) abaqus vumat子程序損傷演化階段（應(yīng)力更新）問(wèn)題
我想編寫(xiě)一個(gè)關(guān)于Johnson-Cook損傷的vumat子程序，然后做了一個(gè)單軸拉伸的案例，但是進(jìn)入損傷階段后力和位移曲線震蕩嚴(yán)重
我想知道損傷演化階段應(yīng)力如何更新，只需要改變彈塑性階段的剛度矩陣嗎
ABAQUS-纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的損傷演化和網(wǎng)格移動(dòng)
ABAQUS-纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的損傷演化和網(wǎng)格移動(dòng).doc
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
輕骨料混凝土細(xì)觀損傷演化分析
輕骨料混凝土細(xì)觀損傷演化分析
1研究現(xiàn)狀
混凝土材料的準(zhǔn)脆性斷裂破壞是裂紋萌生、穩(wěn)定擴(kuò)展和失穩(wěn)擴(kuò)展的過(guò)程。為描述和分析混凝土的斷裂行為，1961年，Kaplan［1］開(kāi)始將線彈性斷裂力學(xué)方法引入到了混凝土結(jié)構(gòu)的分析中。由于混凝土存在應(yīng)變軟化現(xiàn)象，混凝土出現(xiàn)裂縫后，骨料與砂漿間仍存在著齒合的粘結(jié)效應(yīng)，且混凝土的微觀裂縫和亞臨界裂縫尺寸相較于一般的金屬材料大幾個(gè)量級(jí)，故彈塑性斷裂力學(xué)的COD和J積分理論亦不適用于描述混凝土在細(xì)觀尺度上的斷裂損傷［2］。
近年來(lái)在細(xì)觀尺度上通過(guò)數(shù)值模擬來(lái)分析和研究混凝土的宏觀斷裂逐漸成為熱點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了許多用于模擬混凝土斷裂損傷過(guò)程的細(xì)觀力學(xué)模型，主要分為連續(xù)和非連續(xù)裂縫模型兩類［3-4］。經(jīng)典連續(xù)裂縫模型包括彌散裂紋模型［5］、鈍裂縫帶模型［6］、旋轉(zhuǎn)裂縫模型［7］等。經(jīng)典的非連續(xù)裂縫模型包括格構(gòu)模型［8］、剛體彈簧模型［9］、隨機(jī)力學(xué)特征模型［10］等。這些裂縫模型均難以對(duì)混凝土內(nèi)部裂縫的萌生、擴(kuò)展以及貫通的全過(guò)程進(jìn)行直觀展示，且模型網(wǎng)格敏感性較大，收斂性較差。內(nèi)聚力模型因能克服上述缺陷，是目前模擬材料斷裂使用較多的模型。
輕骨料混凝土具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱性能好、抗火性好和抗震性能良好等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前已成為僅次于普通混凝土用量最大的一種新型混凝土，得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外對(duì)輕骨料混凝土的力學(xué)性能、耐久性能等開(kāi)展了較為廣泛的試驗(yàn)研究，而有關(guān)輕骨料混凝土細(xì)觀層次上斷裂損傷演化分析和數(shù)值模擬研究仍然很少。基于連續(xù)損傷力學(xué)的內(nèi)聚力模型是采用在實(shí)體單元之間嵌入內(nèi)聚力單元的方法來(lái)模擬損傷以及斷裂行為。目前采用內(nèi)聚力模型來(lái)模擬輕骨料混凝土單軸拉壓下損傷斷裂行為的還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。
展開(kāi) 蘭大《Nature》子刊：超導(dǎo)帶材損傷演化檢測(cè)技術(shù)突破性進(jìn)展！
依照磁光法的磁通圖像演化過(guò)程特征，進(jìn)一步提出了對(duì)磁通運(yùn)動(dòng)與損傷機(jī)制認(rèn)知研究的新途徑，取得的主要成果有：
1、發(fā)現(xiàn)了如圖3所示的一種點(diǎn)狀磁通運(yùn)動(dòng)的新模式及其運(yùn)動(dòng)時(shí)間尺度的變化特征，即隨著環(huán)境溫度從40K升高到60K和77K，運(yùn)動(dòng)時(shí)間尺度從 30ms增加至60ms和100ms；
2、隨著應(yīng)變的增大，磁通運(yùn)動(dòng)由點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)變化為紡錘狀的穿透模式，其速度分布具有多級(jí)特征（如圖4所示），位于（6 μm/s，1059.3 μm/s）區(qū)間。
3、提出了磁光穿透圖像與內(nèi)部損傷關(guān)聯(lián)的研究途徑。亦即，將實(shí)驗(yàn)樣品采用逐層化學(xué)腐蝕處理，由磁光圖像定位出穿透位置處的SEM掃描結(jié)果進(jìn)行對(duì)比（見(jiàn)圖5），由此得到了帶材內(nèi)部損傷與裂紋擴(kuò)展的特征規(guī)律。
基于這一新的實(shí)驗(yàn)研究途徑及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了YBCO二代超導(dǎo)材料在使役環(huán)境下材料損傷的磁場(chǎng)敏感性，即穿透深度遠(yuǎn)大于貫穿裂紋，進(jìn)而揭示出這種損傷模式完全不同于傳統(tǒng)推測(cè)的貫穿裂紋破壞模式。其次，通過(guò)逐層腐蝕和SEM掃描，還發(fā)現(xiàn)了這種YBCO二代帶材從基底向上傳播的新破壞模式，且損傷尖端存在一種非晶化現(xiàn)象，如圖6所示。
圖5. 損傷與磁光圖像的對(duì)應(yīng)。
圖6.
展開(kāi) 平紋復(fù)合材料VUMAT子程序本構(gòu)介紹（hashin準(zhǔn)則及線性損傷演化方法）
因此在建立均質(zhì)化模型時(shí)，平紋復(fù)合材料的剛度矩陣，損傷起始準(zhǔn)則，損傷演化方法以及退化的剛度矩陣與單向復(fù)合材料具有明顯的差異。主要體現(xiàn)為平紋復(fù)合材料在面內(nèi)的兩個(gè)方向均有纖維，因?yàn)閷?duì)于平紋復(fù)合材料的失效模式主要有：經(jīng)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(guò)在層間插入cohesive單元考慮層間分層失效。接下來(lái)主要介紹層內(nèi)的損傷本構(gòu)關(guān)系。
1. 平紋復(fù)合材料損傷剛度矩陣
（1）
（2）
（3）
其中，d代表損傷系數(shù)，L、T以及Z代表三個(gè)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(zhǔn)則（hashin準(zhǔn)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(yīng)變大于0時(shí)為拉伸失效，小于0時(shí)為壓縮失效。
3. 損傷后損傷演化模型（線性退化模型）
（5）
當(dāng)滿足損傷起始準(zhǔn)則后，損傷演化開(kāi)始起作用。其中1t、1c、2t、2c、3t、3c的失效模式下對(duì)應(yīng)的損傷系數(shù)分別為d1t、d1c、d2t、d2c、d3t、d3c。其中，εii為當(dāng)前應(yīng)變，εiimax為初始失效應(yīng)變，εif為最終失效應(yīng)變。
展開(kāi) 濕熱環(huán)境下碳纖維復(fù)合材料宏-細(xì)觀損傷演化Vumat子程序。
濕熱環(huán)境下碳纖維復(fù)合材料宏-細(xì)觀損傷演化Vumat子程序。 感興趣的話和我私聊吧！
ABAQUS混凝土損傷塑性模型損傷因子對(duì)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(dòng)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(dòng)荷載作用下，混凝土在受力過(guò)程中拉伸和壓縮都會(huì)產(chǎn)生損傷造成的裂縫開(kāi)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_(kāi)裂和壓縮破碎而破壞，拉伸和壓縮采用不同的損傷因子來(lái)描述這種剛度退化，詳見(jiàn)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(méi)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(duì)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(lái)做個(gè)測(cè)試看一下。
依然采用C110級(jí)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(huì)閉合，剛度會(huì)恢復(fù)；從壓縮到拉伸時(shí)裂縫仍然存在，剛度不會(huì)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(duì)混凝土本構(gòu)模型的影響。
展開(kāi) 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調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)FCC，BCC，HCP多晶織構(gòu)演化和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分布模擬
FCC------以鋁為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個(gè)單元的1*1*1mm立方體，其中每個(gè)單元表示一個(gè)特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機(jī)取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進(jìn)行平面應(yīng)變壓縮時(shí)的織構(gòu)
RD拉伸織構(gòu)：
RD壓縮織構(gòu)：
ND平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
BCC------以鐵素體為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個(gè)單元的1*1*1mm立方體，其中每個(gè)單元表示一個(gè)特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機(jī)取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
、
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進(jìn)行平面應(yīng)變壓縮時(shí)的織構(gòu)
拉伸織構(gòu)：
壓縮織構(gòu)：
平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
HCP------以鎂為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個(gè)單元的1*1*1mm立方體，其中每個(gè)單元表示一個(gè)特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機(jī)取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進(jìn)行平面應(yīng)變壓縮時(shí)的織構(gòu)
拉伸織構(gòu)：
壓縮織構(gòu)：
平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
多晶局部應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分布模擬與宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。以FCC－鋁為例子。BCC與HCP同理。
展開(kāi) Abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)軋制變形中FCC，BCC織構(gòu)演化分析------案例六
Abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)軋制變形中FCC，BCC織構(gòu)演化分析
案例實(shí)操一
1，使用abaqus建立20*20*20（mm）的立方塊
2，對(duì)立方塊進(jìn)行單元?jiǎng)澐止舶?000個(gè)單元
3，假設(shè)每個(gè)單元代表一個(gè)單獨(dú)的晶粒，通過(guò)腳本隨機(jī)賦予每個(gè)單元材料屬性
4，施加對(duì)應(yīng)的邊界提交（60%的下壓量）
5，提交與后處理材料數(shù)據(jù)
包含1000個(gè)晶粒的有限元模型
材料的初始取向分布
FCC軋制后的取向分布情況
BCC軋制后的取向分布情況
abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)FCC，BCC，HCP多晶織構(gòu)演化和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分布模擬
FCC------以鋁為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個(gè)單元的1*1*1mm立方體，其中每個(gè)單元表示一個(gè)特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機(jī)取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進(jìn)行平面應(yīng)變壓縮時(shí)的織構(gòu)
RD拉伸織構(gòu)：
RD壓縮織構(gòu)：
ND平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
BCC------以鐵素體為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個(gè)單元的1*1*1mm立方體，其中每個(gè)單元表示一個(gè)特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機(jī)取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
、
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進(jìn)行平面應(yīng)變壓縮時(shí)的織構(gòu)
拉伸織構(gòu)：
壓縮織構(gòu)：
平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
HCP------以鎂為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
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利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進(jìn)行平面應(yīng)變壓縮時(shí)的織構(gòu)
拉伸織構(gòu)：
壓縮織構(gòu)：
平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
多晶局部應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分布模擬與宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。以FCC－鋁為例子。BCC與HCP同理。
展開(kāi) 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
