各項同性的案例
UMAT (各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回) ￥10
Abaqus自帶有3維的各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回的UMat例子
在此基礎上我進行了一些修訂用于以下情況（附件中包含for和inp）
1. 2維平面應變+各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回
2. 2維平面應變+各項同性+J2流動+冪硬化+歐拉后推徑向返回
冪硬化本構更新在張純禹的power-law基礎上修改得到，涉及到牛頓迭代的方式進行屈服應力求解
其原始文件，一起上傳
附件如下：
ABAQUS VUMAT 各項同性的雙折線材料子程序 ￥5
這是我在學習ABAQUS VUMAT子程序編寫過程中，編寫的一個各項同性的雙折線材料VUMAT文件，可適用于鋼材的有限元模擬。僅供交流學習。
Ansys Workbench正交各項異性（橫觀各向同性）材料強度失效評估 ￥10
這就導致了成形結構件不再是各向同性的材質，變成了各向異性。常用的四大強度理論似乎不再適用其強度失效的結果評估。
這里先回顧下最常用的四大強度理論：（假設材料的許用應力是最易查到標準拉伸屈服強度或抗拉強度）
第一強度理論：最大拉應力強度理論，即當結構件的最大拉應力大于材料測試的拉應力限值時就判斷的結構會失效。適用材料：脆性材料（如鑄鐵等）。只提取仿真結果的第一主應力與材料應力標準值進行比較。
即只需判斷：仿真結果的 與材料的許用應力；
第二強度理論：最大拉應變強度理論，即導致材料失效的主要因素是拉應變。（這個本人用的少，就不誤導大家了）。
第三強度理論：最大剪切應力強度理論，即結構件的失效主要是因為切應力最先達到了材料的許用切應力。
我們是需要判斷仿真結果的最大剪應力 與材料的。等效為 。
（但是我們沒有實測數據，這里我就認為標準試驗拉伸試驗中，當材料達到屈服時，材料的剪切強度 ，即材料許用剪切強度是拉伸試驗測試的拉伸應力的一半。）
第四強度理論：我們最常用的Von mises應力（畸變能密度理論），適用絕大多數塑性金屬材料的失效評估。
公式為：
而對于各向異性的塑料材質這四種理論顯然就不在適用了，那么我們怎么判斷這類塑料材質的應力仿真結果是否滿足強度要求呢。
教材《工程材料力學行為》一書中提及了各向異性材料的失效校核方法：
纖維增強塑料就是一種各向異性材料，在纖維方向和垂直纖維方向，材料的力學屬性有顯著差異。因此我們可以使用上述Hill強度評估方法來校核纖維增強塑料的強度評估。
同時我們可以假設纖維增強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材料又是各向同性的。
展開 ABAUQS 發布UMAT 平面應變+材料非線性（塑性變形+冪硬化）
標題：基于ABAQUS的UMAT用戶自定義子程序開發
特點：各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回
發布時間：本人原創，最早發布于simwe http://forum.simwe.com/thread-939615-1-1.html
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1. 2維平面應變+各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回
umat_2d4n_dp.zip
2. 2維平面應變+各項同性+J2流動+冪硬化+歐拉后推徑向返回
umat_2d4n_pw.rar
3.冪硬化本構更新在張純禹的power-law基礎上修改得到，涉及到牛頓迭代的方式進行屈服應力求解
其原始文件，一起上傳
powerlaw.doc
展開 
ANSYS Workbench 固定機翼疲勞設置方法及流程---附計算模型及詳操視頻 ￥88
復合材料無法進行疲勞計算，需要轉化為各項同性材料后再計算疲勞。
材料屬性界面。由于復合材料鋪層為混合鋪層，無法直接計算疲勞，需尋找最弱方向的彈性模量和泊松比，作為疲勞計算的強度材料屬性。查看碳纖維的屬性，碳纖維最弱部分數值作為各項同性材料對應數值，也就是選擇復合材料最弱方向的性能作為同性材料的性能，確保計算結果最保守，保證實際項目的安全度。
雙擊打開靜態結構后，會發現結構中尚未賦予材料屬性和厚度信息，因此需要手動設置。如果沒有對相應數值賦值，軟件在對應位置會呈現亮黃色顯示，提醒數據確缺失。指定蒙皮內板厚度，蒙皮厚度為3.6毫米，筋板厚度為2毫米。
完成厚度設置后，通過選擇結構為其賦予相應的材料屬性。不同結構分別賦予不同的材料屬性。默認情況下，材料類型為結構鋼，如果是導入其他的幾何結構沒有默認設置，需要自行設置材料屬性，所以材料設置位置有時候有材料，有時候沒有材料。
材料屬性修改完成后，需更新材料信息，通過右鍵點擊“刷新材料”選項，檢查材料屬性是否正確。
網格劃分完成后，若發現模型與預期不符，需設置網格尺寸。關注部位或者應力大的位置，網格可以稠密一些。結構尺寸大，或者不關心的位置，網格可以粗大一些用于降低計算規模，提高計算效率。Mesh位置右擊可以插入尺寸設置，選擇對應體或者面后，記得左下角位置點擊確認一下，不確認相當于沒選擇。
Static structure位置右擊，插入邊界條件，固定約束及機翼上下面的壓強載荷。
展開 每日文章推薦（十二）
英文：micro-mechanical damage models（GTN模型））
作者文章基于連續損傷進行分析
lemaitre損傷模型公式如下（引用更加詳細的文獻《Finite element simulation of the punchless piercingprocess with Lemaitre damage model》）：
使用mises各項同性屈服+swift硬化模型+lemaitre損傷模型
考慮損傷的mises屈服函數：
總應變可以加法的分解為彈性部分和塑性部分：
等效塑性應變計算公式為：
根據廣義hooke定義計算應力增量：
塑性流動法則：
S為偏應力張量，可以由柯西應力σ張量計算得到：
σH是體積應力：
根據偏應力張量計算得到mises等效應力：
swift硬化模型：
硬化模量為：
損傷部分基于應變等效性原理（該原理認為：應力σ作用于受損材料引起的應變和實際應力(有效應力)作用于無損材料引起的應變等價），有效應力為：
其中D通常為標量函數（也可以作為張量形式使用）
考慮各向同性硬化和各項同性屈服，耗散勢函數可以分解為塑性耗散勢和損傷耗散勢：
Φ是塑性勢能:
塑性應變率張量定義為：
γ是塑性一致性乘子，并滿足KKT條件：
s和r是lemaitre損傷函數的參數，并且依賴于使用的材料。通常s取為1。Y是損傷能量釋放率，并定義為：
損傷演化表示為：
由于lemaitre損傷模型是局部損傷模型，存在網格依賴性。
展開 abaqus2016新功能簡介
安裝方法：采用全新的安裝方法，獨立安裝Abaqus/CAE和Abaqus solvers，必須先安裝solvers然后再安裝CAE，并且制定solvers的路徑以供調用；
不在需要每次定義Viewport，只需要定義并且保存一次，以后每次都可以隨時打開關閉；
使用F11鍵，也可以全屏顯示視圖區了，是不是很酷呀；
模型增強
Set和Surface也可以復制了，以后不用每次都新建了；
可以將一個models裝配成實例了，這下省事多了；
增加了bead優化，這下四大優化就全了，可以不用其他無參優化軟件了；
可以進行基于形狀優化的疲勞分析，對關鍵區域進行最大化或最小化分析；
可輸出選擇的部件實例，這樣就可以為輸出模型瘦身了；
分析過程
輸出噪聲貢獻因子，可方便的發現造成噪聲的主要元兇；
頻率提取分析中，自動采用AMS方法計算參與因子，速度快多了；
在瞬態模態動力學分析中，即使模型或分析過程中定義了阻尼，也可使用無阻尼剛體或無阻尼低頻模態；
對于大模型的AMS特征值求解器，性能更加優良，計算速度更快；
分析技術
連續單元可以轉化成SPH顆粒，均勻分布；
可非常方便的創建DEM顆粒，并可對復雜模型創建顆粒；
對于DEM分析的顆粒，可以非常方便的定義赫茲接觸和JKR粘接屬性；
DEM分析中，可以對顆粒定義復雜的載荷；
跳過重啟動輸出，大大的節約磁盤空間；
支持子結構阻尼的定義；
材料定義更加真實，可以定義第一個或最后一個循環的卸載或加載曲線，并支持單軸或雙軸；
材料管理中可以選擇多個材料了，這下可以批量刪除和復制了；
材料的剛度比可以與溫度或場變量相關，并且基于流變學的材料架構，支持穩態傳導過程；
完全支持Johnson-Cook塑性模型，再也不用擔心隱式求解的轉化問題了；
對于非線性各項同性或運動塑性模型，可通過屈服應力比定義率相關的屈服
展開 有限元軟件進行疲勞分析的若干問題
適用裂紋初始化分析法的情形：
基本沒有缺陷的金屬構件；
對安全性要求高，把初始裂紋的發生作為疲勞失效準則的構件；
確定哪些節點可能會發生疲勞初始裂紋并研究裂紋擴展情況時；
分析結構使用不同材料以及不同表面處理情況的影響效應時；
各項同性且延展性強的金屬材料構件，具有對稱的循環應力-應變曲線；
塑性占據主要地位的低周疲勞。
3. 裂紋擴展分析法適用情形：
已有裂紋的結構及假定在制造階段已經發生初始裂紋的結構，如焊接結構；
實現程序中的預報分析避免試件發生實際裂紋擴展；
在安排對結構的例行檢查之前應進行裂紋擴展計算，從而確定常規檢查頻率的情形；
已發生初始裂紋后簡單地計算結構的剩余壽命；
各項同性且延展性強的金屬材料構件，具有對稱的循環應力-應變曲線。
一般情況下常用全壽命（S-N）分析，它以材料或零件的應力為基礎，用雨流循環計數法和Miner線性累積損傷理論分析。可以選擇諸如平均應力修正方法和置信參數等不同參數，可以應用材料或零件的S-N曲線。這種方法對裂紋的產生和擴展不加以明確區分，能夠預測到有較大損傷或破壞為止的總壽命。當然此方法還可以對材料在一系列循環載荷作用下各部位的損傷度、剩余壽命進行評價。
本文轉載自
舉舉的博客
http://blog.sina.com.cn/huaijuliu
展開 不具普惠性的“好”，碳纖維單體殼的五大短板
一般來說，框架式的車身在設計時，只需要對車身整體進行結構設計，因為金屬材料有著各項同性的材料特性。顧名思義，各項同性的意思就是指物體內部的物理、化學等性質不會因為方向的不同而有所變化，即某一物體在不同的方向所測出的性能數值完全相同。就比如說同一塊鋼板，性能放在哪都是一樣的。那么在設計過程中，金屬材料只需要考慮一個方向就可以。以常用的楊氏模量、泊松比、剪切模量等參數來看，只需要運用一次就可以完成計算。但是碳纖維復合材料就不是這么個情況，碳纖維復合材料的特性是各項異性。
在不同的方向上碳纖維復合材料會呈現出不同的材料性能，如果更細致一點來看的話，碳纖維復合材料的特性叫正交各項異性，也就是順著碳纖維的方向上強度更大，而其他方向則很弱。如果把碳纖維復合材料放到三維空間來看的話，那么每一個代表物體剛度的參數就需要計算三個方向，相當于設計工作量提升了三倍。
與此同時，由于碳纖維復合材料的結構形式更加復雜，所以破壞失效形式也就更加多樣化。根據HRT車隊的內部設計資料顯示，碳纖維復合材料的破壞一般包括以下幾種形式：
1.對沖擊的敏感，特別是對低速沖擊非常敏感。
2.損傷擴展不明顯，幾乎沒有材料的屈服階段。簡單點說就是破壞不留預警時間。
3.靜強度和疲勞強度的分散性均高于金屬，也就是說材料性能的批次均衡性較差。
這些特點也就導致了碳纖維單體殼車身在設計過程中需要考慮的變量要遠遠高于傳統的車身。
第三大短板是成型要求高。
第四大短板是變形幾乎無法修復。這也是碳纖維單體殼車身無法大規模鋪開的重要因素。
展開 Abaqus復合材料非線性屈曲分析
各項同性材料就是根據應力應變曲線獲得他的應力以及對應的塑性應變，各向異性材料也是一樣嘛？
天然木材橫向壓縮模型簡化
木材在橫向壓縮下的變形與常規泡沫材料十分相似，常常被視為橫觀各項同性材料，在簡化的二維模型中，材料直接被視為各向同性材料。我想做是一個木材材料橫向的落球沖擊仿真，為了簡化計算，我是否可以用彈性泡沫模型來模擬木材整體的力學行為，如果使用泡沫模型的話，在我主要考察橫向的變形情況下，木材各項異性的問題能否被忽視呢
LS-DYNA | 材料的失效模型
失效模型
失效為材料發生故障的開始
失效對材料剛度和強度無影響
失效模型比損傷模型計算簡單
失效模型通常從實驗中識別的參數少
損傷模型
損傷為材料失效的開始
損傷對材料的剛度和強度有影響
損傷模型比失效模型計算復雜
損傷模型需要確定更多參數
一些失效模型
*MAT_PIECWISE_LINEAR_PLASTICITY（#024）
考慮各項同性硬化和應變速率影響的von mises彈塑性材料模型，是基于等效塑性應變的失效模型、
*MAT_MODIFIED_PIECWISE_LINEAR_PLASTICITY（#123）
基于等效塑性應變或主應變的失效模型
*MAT_JOHNSON_COOK（#015）
*MAT_MODIFIED_JOHNSON_COOK（#107）
與溫度和應變率相關的材料，失效準則為應力三軸比的函數。
*MAT_VTM_STM（#135）
正交各項異性彈塑性材料模型，基于Cockcroft-Latham和Bressan-Williams斷裂準則。
展開 環氧乙烯基酯預浸料技術工藝、應用及前景分析
準各項同性對稱鋪層模擬結果圖
通過有限元模擬分析，三種鋪層方式中，準各項同性對稱鋪層方式較0°單向鋪層，[0/90/90/0/0/90/90/0]s對稱鋪層相比，電池盒結構的整體的變形撓度，最大應力和最大應變值均較小，是最佳選擇。
懸掛側耳與L型翻邊設計
滿足結構優化設計目標：
應變：最大壓應變4000με，拉應變6000με，剪應變4500με；
應力：最大Mises應力500MPa以下；
變形撓度：最大變形撓度10mm以下。
3.動態安全性模擬校核
1）確定了動態校核的方法；
2）確定了動態校核的內容，分別對電池盒進行振動模態分析，正碰分析，側碰分析，跌落分析，分析模擬校核結果，確定結構的安全性。
電池盒六階振動模態圖
正碰的動態過程模擬云圖
側碰結果模擬云圖
跌落結果有限元模擬云圖
4.拉擠與模壓工藝
電池盒樣件的制備試驗研究
1）利用拉擠成型工藝加工制造了加強筋；
2）利用模壓工藝制造了電池盒的蒙皮，加強筋和蒙皮采用膠結共固化的方式成型出電池盒整體。
樣品照片
二、環氧乙烯基酯預浸料應用前景
復合材料板簧
本特勒-西格里(Benteler-SGL)復合材料板簧重量可減輕65%
德國IFC公司生產的復合材料板簧
奔馳橫置板簧
（1）容易制作成變厚度截面的板簧，減重效果明顯：50%～70%。
展開 COMSOL多晶體Voronoi泰森多邊形晶體取向力學分析
同時進行同取向晶體單一材料模擬對比分析，應力圖如下：
同材料Voronoi晶體的軸壓試驗中，不同晶格之間的應力無明顯差異性，無晶格取向的晶體力學性能更趨向于各項同性材料，因此多晶結構的差異主要在于晶體取向的不同。
環氧乙烯基酯預浸料技術工藝、應用及前景分析
準各項同性對稱鋪層模擬結果圖
通過有限元模擬分析，三種鋪層方式中，準各項同性對稱鋪層方式較0°單向鋪層，[0/90/90/0/0/90/90/0]s對稱鋪層相比，電池盒結構的整體的變形撓度，最大應力和最大應變值均較小，是最佳選擇。
懸掛側耳與L型翻邊設計
滿足結構優化設計目標：
應變：最大壓應變4000με，拉應變6000με，剪應變4500με；
應力：最大Mises應力500MPa以下；
變形撓度：最大變形撓度10mm以下。
3.動態安全性模擬校核
1）確定了動態校核的方法；
2）確定了動態校核的內容，分別對電池盒進行振動模態分析，正碰分析，側碰分析，跌落分析，分析模擬校核結果，確定結構的安全性。
電池盒六階振動模態圖
正碰的動態過程模擬云圖
側碰結果模擬云圖
跌落結果有限元模擬云圖
4.拉擠與模壓工藝
電池盒樣件的制備試驗研究
1）利用拉擠成型工藝加工制造了加強筋；
2）利用模壓工藝制造了電池盒的蒙皮，加強筋和蒙皮采用膠結共固化的方式成型出電池盒整體。
樣品照片
二、環氧乙烯基酯預浸料應用前景
復合材料板簧
本特勒-西格里(Benteler-SGL)復合材料板簧重量可減輕65%
德國IFC公司生產的復合材料板簧
奔馳橫置板簧
（1）容易制作成變厚度截面的板簧，減重效果明顯：50%～70%。
展開 