各項(xiàng)同性
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各項(xiàng)同性的視頻教程
Abaqus子程序-UHARD實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)同性硬化本構(gòu)
Abaqus子程序-UHARD實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)同性硬化本構(gòu) 講義、代碼、模型見(jiàn)附件
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各項(xiàng)同性的實(shí)例教程
Abaqus自帶有3維的各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+自定義屈服強(qiáng)度等效塑性應(yīng)變關(guān)系+歐拉后推徑向返回的UMat例子
在此基礎(chǔ)上我進(jìn)行了一些修訂用于以下情況（附件中包含for和inp）
1. 2維平面應(yīng)變+各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+自定義屈服強(qiáng)度等效塑性應(yīng)變關(guān)系+歐拉后推徑向返回
2. 2維平面應(yīng)變+各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+冪硬化+歐拉后推徑向返回
冪硬化本構(gòu)更新在張純禹的power-law基礎(chǔ)上修改得到，涉及到牛頓迭代的方式進(jìn)行屈服應(yīng)力求解
其原始文件，一起上傳
附件如下：
這是我在學(xué)習(xí)ABAQUS VUMAT子程序編寫(xiě)過(guò)程中，編寫(xiě)的一個(gè)各項(xiàng)同性的雙折線材料VUMAT文件，可適用于鋼材的有限元模擬。僅供交流學(xué)習(xí)。
這就導(dǎo)致了成形結(jié)構(gòu)件不再是各向同性的材質(zhì)，變成了各向異性。常用的四大強(qiáng)度理論似乎不再適用其強(qiáng)度失效的結(jié)果評(píng)估。
這里先回顧下最常用的四大強(qiáng)度理論：（假設(shè)材料的許用應(yīng)力是最易查到標(biāo)準(zhǔn)拉伸屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度）
第一強(qiáng)度理論：最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論，即當(dāng)結(jié)構(gòu)件的最大拉應(yīng)力大于材料測(cè)試的拉應(yīng)力限值時(shí)就判斷的結(jié)構(gòu)會(huì)失效。適用材料：脆性材料（如鑄鐵等）。只提取仿真結(jié)果的第一主應(yīng)力與材料應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。
即只需判斷：仿真結(jié)果的 與材料的許用應(yīng)力；
第二強(qiáng)度理論：最大拉應(yīng)變強(qiáng)度理論，即導(dǎo)致材料失效的主要因素是拉應(yīng)變。（這個(gè)本人用的少，就不誤導(dǎo)大家了）。
第三強(qiáng)度理論：最大剪切應(yīng)力強(qiáng)度理論，即結(jié)構(gòu)件的失效主要是因?yàn)榍袘?yīng)力最先達(dá)到了材料的許用切應(yīng)力。
我們是需要判斷仿真結(jié)果的最大剪應(yīng)力 與材料的。等效為 。
（但是我們沒(méi)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，這里我就認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)中，當(dāng)材料達(dá)到屈服時(shí)，材料的剪切強(qiáng)度 ，即材料許用剪切強(qiáng)度是拉伸試驗(yàn)測(cè)試的拉伸應(yīng)力的一半。）
第四強(qiáng)度理論：我們最常用的Von mises應(yīng)力（畸變能密度理論），適用絕大多數(shù)塑性金屬材料的失效評(píng)估。
公式為：
而對(duì)于各向異性的塑料材質(zhì)這四種理論顯然就不在適用了，那么我們?cè)趺磁袛噙@類塑料材質(zhì)的應(yīng)力仿真結(jié)果是否滿足強(qiáng)度要求呢。
教材《工程材料力學(xué)行為》一書(shū)中提及了各向異性材料的失效校核方法：
纖維增強(qiáng)塑料就是一種各向異性材料，在纖維方向和垂直纖維方向，材料的力學(xué)屬性有顯著差異。因此我們可以使用上述Hill強(qiáng)度評(píng)估方法來(lái)校核纖維增強(qiáng)塑料的強(qiáng)度評(píng)估。
同時(shí)我們可以假設(shè)纖維增強(qiáng)塑料是一種特殊的各向異性材料，在垂直纖維方向的平面內(nèi)材料又是各向同性的。
展開(kāi) 標(biāo)題：基于ABAQUS的UMAT用戶自定義子程序開(kāi)發(fā)
特點(diǎn)：各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+自定義屈服強(qiáng)度等效塑性應(yīng)變關(guān)系+歐拉后推徑向返回
發(fā)布時(shí)間：本人原創(chuàng)，最早發(fā)布于simwe http://forum.simwe.com/thread-939615-1-1.html
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1. 2維平面應(yīng)變+各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+自定義屈服強(qiáng)度等效塑性應(yīng)變關(guān)系+歐拉后推徑向返回
umat_2d4n_dp.zip
2. 2維平面應(yīng)變+各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+冪硬化+歐拉后推徑向返回
umat_2d4n_pw.rar
3.冪硬化本構(gòu)更新在張純禹的power-law基礎(chǔ)上修改得到，涉及到牛頓迭代的方式進(jìn)行屈服應(yīng)力求解
其原始文件，一起上傳
powerlaw.doc
展開(kāi) 復(fù)合材料無(wú)法進(jìn)行疲勞計(jì)算，需要轉(zhuǎn)化為各項(xiàng)同性材料后再計(jì)算疲勞。
材料屬性界面。由于復(fù)合材料鋪層為混合鋪層，無(wú)法直接計(jì)算疲勞，需尋找最弱方向的彈性模量和泊松比，作為疲勞計(jì)算的強(qiáng)度材料屬性。查看碳纖維的屬性，碳纖維最弱部分?jǐn)?shù)值作為各項(xiàng)同性材料對(duì)應(yīng)數(shù)值，也就是選擇復(fù)合材料最弱方向的性能作為同性材料的性能，確保計(jì)算結(jié)果最保守，保證實(shí)際項(xiàng)目的安全度。
雙擊打開(kāi)靜態(tài)結(jié)構(gòu)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中尚未賦予材料屬性和厚度信息，因此需要手動(dòng)設(shè)置。如果沒(méi)有對(duì)相應(yīng)數(shù)值賦值，軟件在對(duì)應(yīng)位置會(huì)呈現(xiàn)亮黃色顯示，提醒數(shù)據(jù)確缺失。指定蒙皮內(nèi)板厚度，蒙皮厚度為3.6毫米，筋板厚度為2毫米。
完成厚度設(shè)置后，通過(guò)選擇結(jié)構(gòu)為其賦予相應(yīng)的材料屬性。不同結(jié)構(gòu)分別賦予不同的材料屬性。默認(rèn)情況下，材料類型為結(jié)構(gòu)鋼，如果是導(dǎo)入其他的幾何結(jié)構(gòu)沒(méi)有默認(rèn)設(shè)置，需要自行設(shè)置材料屬性，所以材料設(shè)置位置有時(shí)候有材料，有時(shí)候沒(méi)有材料。
材料屬性修改完成后，需更新材料信息，通過(guò)右鍵點(diǎn)擊“刷新材料”選項(xiàng)，檢查材料屬性是否正確。
網(wǎng)格劃分完成后，若發(fā)現(xiàn)模型與預(yù)期不符，需設(shè)置網(wǎng)格尺寸。關(guān)注部位或者應(yīng)力大的位置，網(wǎng)格可以稠密一些。結(jié)構(gòu)尺寸大，或者不關(guān)心的位置，網(wǎng)格可以粗大一些用于降低計(jì)算規(guī)模，提高計(jì)算效率。Mesh位置右擊可以插入尺寸設(shè)置，選擇對(duì)應(yīng)體或者面后，記得左下角位置點(diǎn)擊確認(rèn)一下，不確認(rèn)相當(dāng)于沒(méi)選擇。
Static structure位置右擊，插入邊界條件，固定約束及機(jī)翼上下面的壓強(qiáng)載荷。
展開(kāi) 
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問(wèn)題：
在做結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元仿真的過(guò)程中，我們經(jīng)常被問(wèn)：結(jié)構(gòu)在某個(gè)載荷下能不能用，材料會(huì)不會(huì)失效。回答這個(gè)問(wèn)題的邏輯也簡(jiǎn)單：給出材料的許用應(yīng)力，將仿真結(jié)果的應(yīng)力值和許用應(yīng)力進(jìn)行比較，仿真應(yīng)力大于許用應(yīng)力就判斷不合格。
但是做了仿真就知道，計(jì)算結(jié)果的應(yīng)力提取類型有很多，而可查到的材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值又少的可憐。尤其是最近遇到一種纖維增強(qiáng)塑料的強(qiáng)度仿真問(wèn)題，要判斷塑料件在給定載荷下是否失效
天然木材橫向壓縮模型簡(jiǎn)化5個(gè)月前
木材在橫向壓縮下的變形與常規(guī)泡沫材料十分相似，常常被視為橫觀各項(xiàng)同性材料，在簡(jiǎn)化的二維模型中，材料直接被視為各向同性材料。我想做是一個(gè)木材材料橫向的落球沖擊仿真，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，我是否可以用彈性泡沫模型來(lái)模擬木材整體的力學(xué)行為，如果使用泡沫模型的話，在我主要考察橫向的變形情況下，木材各項(xiàng)異性的問(wèn)題能否被忽視呢
damask 子程序在windows平臺(tái)直接編譯使用5個(gè)月前
damask在windows下使用的案例效果如下：
在編譯過(guò)程中測(cè)試了下圖所示的案例，分別是BCC鐵，位錯(cuò)密度模型，F(xiàn)CC鋁，ＨＣＰ鎂合金，ＨＣＰ鈦合金，各項(xiàng)同性的粘塑性模型，taylor模型等以及動(dòng)態(tài)顯示vumat的實(shí)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行結(jié)果良好，計(jì)算效率相較于linux平臺(tái)要稍快一些，指的注意的是，當(dāng)前采用單核心計(jì)算，在后續(xù)的過(guò)程中會(huì)對(duì)整體的damask代碼進(jìn)行完整的重構(gòu)，充分支持多核心并行計(jì)算，即運(yùn)算效率會(huì)顯著提到
復(fù)合材料無(wú)法進(jìn)行疲勞計(jì)算，需要轉(zhuǎn)化為各項(xiàng)同性材料后再計(jì)算疲勞。
材料屬性界面。由于復(fù)合材料鋪層為混合鋪層，無(wú)法直接計(jì)算疲勞，需尋找最弱方向的彈性模量和泊松比，作為疲勞計(jì)算的強(qiáng)度材料屬性。
表3-1 材料屬性
輪轂材料
彈性模量(GPa)
密度(kg/m3)
泊松比
材料屬性
碳纖維
2.1*105
7830
0.27
各項(xiàng)同性
對(duì)線性或非線性響應(yīng)的任何可能的疊層配置進(jìn)行應(yīng)力分析
可能與溫度相關(guān)的材料屬性
選擇最適合您應(yīng)用的元件，包括殼、實(shí)心殼和實(shí)心（連續(xù)）元件
多種復(fù)合材料失效標(biāo)準(zhǔn)可供選擇，包括最大應(yīng)力、最大應(yīng)變、希爾、霍夫曼、蔡武、哈希、帕克、哈希膠帶或哈希織物
復(fù)合材料的漸進(jìn)式失效分析，以分析材料完全降解后的結(jié)構(gòu)行為
用于抗裂紋生長(zhǎng)和裂紋擴(kuò)展研究的虛擬裂紋閉合技術(shù)
使用內(nèi)聚力模型法界面單元來(lái)進(jìn)行分層模擬分析，適用于各項(xiàng)同性材料和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)
對(duì)線性或非線性響應(yīng)的任何可能的疊層配置進(jìn)行應(yīng)力分析
可能與溫度相關(guān)的材料屬性
選擇最適合您應(yīng)用的元件，包括殼、實(shí)心殼和實(shí)心（連續(xù)）元件
多種復(fù)合材料失效標(biāo)準(zhǔn)可供選擇，包括最大應(yīng)力、最大應(yīng)變、希爾、霍夫曼、蔡武、哈希、帕克、哈希膠帶或哈希織物
復(fù)合材料的漸進(jìn)式失效分析，以分析材料完全降解后的結(jié)構(gòu)行為
用于抗裂紋生長(zhǎng)和裂紋擴(kuò)展研究的虛擬裂紋閉合技術(shù)
使用內(nèi)聚力模型法界面單元來(lái)進(jìn)行分層模擬分析，適用于各項(xiàng)同性材料和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)
所有的子域都處在一個(gè)折射率為n的均勻和各項(xiàng)同性介質(zhì)中。子域的邊界用Γj表示。
從實(shí)際的角度來(lái)看，子域與系統(tǒng)的元件緊密相關(guān)，但對(duì)于接下來(lái)要討論的內(nèi)容來(lái)說(shuō)那并不重要。特別是其有利于將一個(gè)元件分解成多個(gè)子域。此外，有時(shí)候這有利于在系統(tǒng)的均質(zhì)區(qū)域定義一個(gè)子域。根據(jù)建模技術(shù)的規(guī)格，可以在一定程度上自由地選擇子域的形狀和尺寸。所有的子域都處在折射率為n的均勻電介質(zhì)中。
這本書(shū)提供了太多的案例供我們?nèi)un code，并且也是彩圖的形式呈現(xiàn)，以各項(xiàng)同性硬化彈塑性模型為例：
這樣的排版怎能讓人不愛(ài)！而且放一些代碼涉及的理論，然后直接上代碼段，不做過(guò)多闡述，反觀國(guó)內(nèi)某些教材，冗長(zhǎng)的理論推導(dǎo)占據(jù)過(guò)多篇幅，最后把讀者也繞進(jìn)去了！然后數(shù)值也實(shí)現(xiàn)不了，空有理論在身。
Abaqus在非線性階段看做不同硬化模型，分別提供了Isotropic（各項(xiàng)同性）、Kinematic（隨動(dòng)強(qiáng)化）、Johnson-Cook（與應(yīng)變率，溫度相關(guān)）、Combined
有些材料具有包辛格效應(yīng)，即強(qiáng)化性質(zhì)隨著塑性變形的增加，屈服極限在一個(gè)方向上的提高而在相反方向降低，如果涉及到材料在塑性階段的反復(fù)加卸載，就要使用kinematic hardening。
