各向異性塑性仿真的案例
ABAQUS各向異性彈塑性PUCK損傷VUMAT ￥5999
其核心功能包含三部分：首先基于正交各向異性彈性本構(gòu)更新應(yīng)力，通過(guò)材料屬性計(jì)算剛度矩陣并響應(yīng)應(yīng)變?cè)隽浚黄浯螌?shí)現(xiàn)彈塑性修正，采用J2流動(dòng)理論判斷屈服狀態(tài)，通過(guò)牛頓迭代求解塑性變形并更新應(yīng)力；最后建立漸進(jìn)損傷模型，分別針對(duì)纖維方向（拉伸/壓縮失效）和基體方向（通過(guò)180°平面搜索臨界斷裂面）定義損傷初始判據(jù)，結(jié)合斷裂能與特征長(zhǎng)度控制損傷演化過(guò)程。該模型通過(guò)21個(gè)狀態(tài)變量跟蹤材料歷史響應(yīng)，包括塑性應(yīng)變、損傷變量及主應(yīng)變等。
該子程序?qū)Ｓ糜陬A(yù)測(cè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（如碳纖維、玻璃纖維層合板）的漸進(jìn)失效行為，適用于航空航天結(jié)構(gòu)（機(jī)翼蒙皮、整流罩）、新能源汽車電池包防護(hù)結(jié)構(gòu)、風(fēng)電葉片等領(lǐng)域的強(qiáng)度分析與失效預(yù)測(cè)。其優(yōu)勢(shì)在于精確模擬從初始彈性響應(yīng)、塑性變形到最終斷裂的全過(guò)程，尤其擅長(zhǎng)處理沖擊載荷、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的損傷演化問(wèn)題。
展開 ABAQUS三維hill48彈塑性模型VUmat子程序（彈性為正交各向異性） ￥388
1.ABAQUS三維hill48彈塑性模型VUmat子程序
2.彈性階段為正交各項(xiàng)異性材料
3.hill48和正交各項(xiàng)異性材料參數(shù)參考ABAQUS靜力模塊自帶的模型參數(shù)
4.發(fā)貨方式為百度網(wǎng)盤鏈接，包含子程序及上面跑的兩個(gè)模型相關(guān)文件，包含Cae，inp文件，odb文件等
5.ABAQUS版本為2024，低版本可以利用導(dǎo)入inp文件的方式運(yùn)行及修改
6.可以免費(fèi)答疑三次，后續(xù)添加你自己的模型或者相關(guān)參數(shù)等輔導(dǎo)都可以優(yōu)惠。
各向同性，橫觀各向同性，正交各向異性三種線彈性u(píng)mat程序 ￥25
各向同性，橫觀各向同性，正交各向異性三種線彈性u(píng)mat程序
1 各向同性
各向同性線彈性材料的彈性矩陣為：
式中拉梅常數(shù)的表達(dá)式為：
因此在編寫各向同性材料的umat時(shí)，需要兩個(gè)材料參數(shù)，在這里我們使用楊氏模量E和泊松比v。
2 橫觀各向同性
橫觀各向同性線彈性材料的彈性矩陣為：
并有關(guān)系式：
可見其彈性矩陣需要5個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，為下列5個(gè)工程常數(shù)：
下標(biāo)a代表軸向，下標(biāo)t代表橫向。
3 正交各向異性
正交各向異性線彈性材料的彈性矩陣為：
并有關(guān)系式：
因此對(duì)于正交各向異性材料，其彈性矩陣需要9個(gè)工程常數(shù)來(lái)確定：
4 程序
使用Fortran90編寫umat程序。由于Abaqus默認(rèn)的umat子程序?yàn)镕ortran77，因此為了使用f90程序，使用命令：
abaqus make library=xxx.f90
該命令可以生成相應(yīng)的后綴為obj的文件，之后使用該文件即可。使用上述方法可以避免使用Fortran77進(jìn)行umat的編寫。
展開 [VirtualLab] 各向異性方解石晶體的雙折射效應(yīng)
[VirtualLab] 各向異性方解石晶體的雙折射效應(yīng)
摘要
雙折射效應(yīng)是各向異性材料最重要的光學(xué)特性，并廣泛應(yīng)用于多種光學(xué)器件。當(dāng)入射光波撞擊各向異性材料，會(huì)以不同的偏振態(tài)分束到不同路徑，即眾所周知的尋常光束和異常光束。在本示例中，描述了如何利用VirtualLab Fusion對(duì)雙折射進(jìn)行仿真，并分析入射偏振態(tài)和晶體厚度對(duì)雙折射效應(yīng)的影響。
2. 系統(tǒng)建模
3. 單軸晶體的雙折射現(xiàn)象
當(dāng)光束沿晶體光軸軸方向傳播 (其場(chǎng)向量因此在垂直于光軸的平面上)至晶體，不會(huì)發(fā)生雙折射現(xiàn)象，并將以單一速度通過(guò)晶體。然而，當(dāng)如何光束的傳輸方向與光軸存在夾角，將會(huì)隨其進(jìn)入晶體產(chǎn)生兩種透射模態(tài)(尋常和異常)。兩種模態(tài)在晶體中具有不同的速度，且偏振方向相互垂直。這種就是著名的雙透射或雙折射現(xiàn)象。
探測(cè)器上的場(chǎng)追跡結(jié)果。注意，為適應(yīng)不同偏振方向?qū)μ綔y(cè)器進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)
4. 對(duì)于不同初始偏振態(tài)的雙折射
5. 不同晶體厚度的雙折射
6. 文件信息
了解更多
- Optically Anisotropic Media in VirtualLab Fusion
- Conical Refraction in Biaxial Crystals
- Polarization Conversion in Uniaxial Crystals
展開 
ABAQUS各向異性材料
請(qǐng)問(wèn)各位大佬，各向異性材料的塑性階段怎么設(shè)置參數(shù)呀
各向異性元件中的偏振效應(yīng)
雙折射和其他偏振效應(yīng)是任何各向異性光學(xué)元件模擬的主要部分，在許多應(yīng)用中都具有顯著的特點(diǎn)，其中包括液晶顯示器的制作。
VirtualLab Fusion為您提供了將各向異性介質(zhì)以涂層或不同組件的形式包含在系統(tǒng)中的選項(xiàng)，例如分層介質(zhì)組件或晶體板。。這實(shí)現(xiàn)了對(duì)單層和多層偏振器的完整模擬，如以下示例所示。
VirtualLab Fusion多層雙折射反射偏振器的模擬
在這個(gè)用例中，使用VirtualLab Fusion探索了交替雙折射層的數(shù)量與布拉格反射條件之間的關(guān)系。進(jìn)一步研究了反射效率隨波長(zhǎng)和入射角的變化規(guī)律。
單軸晶體中的偏振轉(zhuǎn)換
線偏振光在方解石晶體中的偏振轉(zhuǎn)換在VirtualLab Fusion中得到了驗(yàn)證。
展開 各向異性元件中的偏振效應(yīng)
雙折射和其他偏振效應(yīng)是任何各向異性光學(xué)元件模擬的主要部分，在許多應(yīng)用中都具有顯著的特點(diǎn)，其中包括液晶顯示器的制作。
VirtualLab Fusion為您提供了將各向異性介質(zhì)以涂層或不同組件的形式包含在系統(tǒng)中的選項(xiàng)，例如分層介質(zhì)組件或晶體板。。這實(shí)現(xiàn)了對(duì)單層和多層偏振器的完整模擬，如以下示例所示。
VirtualLab Fusion多層雙折射反射偏振器的模擬
在這個(gè)用例中，使用VirtualLab Fusion探索了交替雙折射層的數(shù)量與布拉格反射條件之間的關(guān)系。進(jìn)一步研究了反射效率隨波長(zhǎng)和入射角的變化規(guī)律。
單軸晶體中的偏振轉(zhuǎn)換
線偏振光在方解石晶體中的偏振轉(zhuǎn)換在VirtualLab Fusion中得到了驗(yàn)證。
展開 COMSOL 中定義材料各向異性的方法
很多材料都具有各向異性的特性，并且在很多情況下，各向異性與材料的形狀相關(guān)。COMSOL Multiphysics? 軟件提供了多種定義曲線坐標(biāo)系的方法（曲線坐標(biāo)系可作為局部坐標(biāo)系來(lái)定義材料的各向異性）。這篇文章，我們將討論每種曲線坐標(biāo)系定義方法的概念以及如何進(jìn)行選用。
各向異性特性
各向異性特性廣泛存在于各個(gè)領(lǐng)域，例如，具有地震各向異性的巖層、液晶顯示器中使用的液晶、航空工業(yè)中使用的輕質(zhì)但仍能承受高負(fù)荷的材料，或者最接近生物軟組織性能的醫(yī)療替代品，等等。
曲線坐標(biāo)系的基礎(chǔ)知識(shí)
讓我們了解一下這個(gè)案例，考慮一種碳纖維增強(qiáng)聚合物，其中嵌入環(huán)氧樹脂基體中的編織纖維沿纖維軸向具有較高的熱導(dǎo)率，在橫截面上具有較低的熱導(dǎo)率。如果想要使用熟悉的笛卡爾坐標(biāo)系來(lái)表示纖維的各向異性幾乎是不可能的。但是，如果有一個(gè)跟隨纖維走向的坐標(biāo)系，就可以直接設(shè)置各向異性特性。
環(huán)氧樹脂基體中的編織纖維。
如何確定這樣的坐標(biāo)系呢？在物理學(xué)上，有許多效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生跟隨幾何形狀的矢量場(chǎng)，例如，順著纖維的流動(dòng)，或者從纖維一端到另一端的熱傳導(dǎo)，甚至是產(chǎn)生磁場(chǎng)的一束載流導(dǎo)線。這些正是 COMSOL? 軟件中用來(lái)計(jì)算曲線系統(tǒng)的方法，所有這些方法都可以用來(lái)計(jì)算構(gòu)成第一基矢 的矢量場(chǎng) 。由于大多數(shù)應(yīng)用需要?dú)w一化的矢量場(chǎng)，COMSOL Multiphysics 會(huì)自動(dòng)除以 進(jìn)行歸一化處理。第二個(gè)矢量場(chǎng)可以手動(dòng)指定，笛卡爾坐標(biāo)通常是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。以此為起點(diǎn)，我們重建第二基矢 ，確保它與 垂直，并被歸一化處理。最后，這兩個(gè)矢量的叉積得到第三基矢 。
在軟件內(nèi)部，使用直角坐標(biāo)系 進(jìn)行計(jì)算，并將所有涉及不同坐標(biāo)系的量轉(zhuǎn)換到 坐標(biāo)系。
展開 各向異性傳導(dǎo)傳熱
算例說(shuō)明
本案例介紹了具有各向異性導(dǎo)熱性的固體中的熱傳導(dǎo)模擬。正方形計(jì)算域中兩個(gè)相對(duì)的壁保持在均勻的溫度下，固體材料的導(dǎo)電性是用矩陣成分來(lái)解釋各向異性的，將模擬結(jié)果與溫度分布的解析解進(jìn)行了比較。
計(jì)算域：計(jì)算域1mx1m
物質(zhì)屬性：密度2719kg/m3，比熱871J/kg-K
邊界條件：左右兩側(cè)壁面溫度分別為100K和200K，上下兩側(cè)壁面溫度由profile文件設(shè)置
網(wǎng)格劃分
采用矩形網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量為400
計(jì)算設(shè)置
本次計(jì)算為穩(wěn)態(tài)計(jì)算。
物質(zhì)屬性
設(shè)置固體材料性質(zhì)
將計(jì)算域設(shè)置為固體物質(zhì)
邊界條件
設(shè)置左側(cè)和右側(cè)壁面溫度
上下兩側(cè)壁面溫度，由UDF設(shè)置
udf文件下載地址： https://pan.baidu.com/s/1FPmePy3IDY2aKr0_TKILKQ 密碼: tdun
計(jì)算結(jié)果
計(jì)算域溫度場(chǎng)云圖
計(jì)算值與解析解對(duì)比
沿x=0.5位置處溫度對(duì)比圖表
展開 VirtualLab Fusion中的光學(xué)各向異性介質(zhì)
摘要
光學(xué)各向異性，也被稱為雙折射，是產(chǎn)生各種光學(xué)現(xiàn)象及其相關(guān)應(yīng)用的原因。VirtualLab Fusion提供了一種快速和嚴(yán)格的場(chǎng)跟蹤分析算法，該算法應(yīng)用于S矩陣求解器，并工作在k域。在本應(yīng)用案例中，介紹了各向異性介質(zhì)的基本配置。
目錄中的各向異性介質(zhì)
定義各向異性介質(zhì)
雙軸晶體由三個(gè)方向的主折射率定義；
單軸晶體由o折射率和e折射率定義;
一般各向異性介質(zhì)可以通過(guò)直接定義介電常數(shù)張量建立。
各向異性介質(zhì)預(yù)覽
預(yù)配置晶體
VitualLab Fusion提供了一系列預(yù)設(shè)的晶體介質(zhì)，可以從介質(zhì)(Media)目錄中訪問(wèn)。用戶還可以在目錄中導(dǎo)入和導(dǎo)出自定義的介質(zhì)。
各向異性涂層
各向異性涂層可以在涂層(coating)目錄中找到，并應(yīng)用于VirtualLab Fusion的所有光學(xué)表面。
各向異性晶體板
各向異性分層介質(zhì)組件
各向異性表面
波片計(jì)算器
晶體板組件(Crystal Plate Component)和主窗口的計(jì)算器模塊(Calculators)允許訪問(wèn)波片計(jì)算器，它可用于確定具有給定特性的波片的厚度和相位延遲。
展開 用于涂層和元件的各向異性介質(zhì)
各向異性介質(zhì)，尤其是晶體，長(zhǎng)期以來(lái)一直是包括激光和顯示技術(shù)在內(nèi)各種應(yīng)用的關(guān)鍵部件。
最新版本2021.1的亮點(diǎn)
對(duì)于此類光路的設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化，VirtualLab Fusion 提供了快速且嚴(yán)格的電磁場(chǎng)解算器，可模擬電磁場(chǎng)通過(guò)各向異性介質(zhì)的傳播，包括錐形折射和雙折射等偏振效應(yīng)。
VirtualLab Fusion 中的光學(xué)各向異性介質(zhì)
此用例介紹了各向異性介質(zhì)的基本配置，包括其作為各向異性涂層的應(yīng)用。然后可以將涂層和介質(zhì)用作 VirtualLab Fusion 中不同元件的一部分。
雙軸晶體中的錐形折射
VirtualLab Fusion 中的快速物理光學(xué)仿真技術(shù)展示了 KGd 晶體的圓錐折射。
展開 
用于涂層和元件的各向異性介質(zhì)
各向異性介質(zhì)，尤其是晶體，長(zhǎng)期以來(lái)一直是包括激光和顯示技術(shù)在內(nèi)各種應(yīng)用的關(guān)鍵部件。
最新版本2021.1的亮點(diǎn)
對(duì)于此類光路的設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化，VirtualLab Fusion 提供了快速且嚴(yán)格的電磁場(chǎng)解算器，可模擬電磁場(chǎng)通過(guò)各向異性介質(zhì)的傳播，包括錐形折射和雙折射等偏振效應(yīng)。
VirtualLab Fusion 中的光學(xué)各向異性介質(zhì)
此用例介紹了各向異性介質(zhì)的基本配置，包括其作為各向異性涂層的應(yīng)用。然后可以將涂層和介質(zhì)用作 VirtualLab Fusion 中不同元件的一部分。
雙軸晶體中的錐形折射
VirtualLab Fusion 中的快速物理光學(xué)仿真技術(shù)展示了 KGd 晶體的圓錐折射。
展開 VirtualLab Fusion中的光學(xué)各向異性介質(zhì)
摘要
光學(xué)各向異性，也被稱為雙折射，是產(chǎn)生各種光學(xué)現(xiàn)象及其相關(guān)應(yīng)用的原因。VirtualLab Fusion提供了一種快速和嚴(yán)格的場(chǎng)跟蹤分析算法，該算法應(yīng)用于S矩陣求解器，并工作在k域。在本應(yīng)用案例中，介紹了各向異性介質(zhì)的基本配置。
目錄中的各向異性介質(zhì)
定義各向異性介質(zhì)
雙軸晶體由三個(gè)方向的主折射率定義；
單軸晶體由o折射率和e折射率定義;
一般各向異性介質(zhì)可以通過(guò)直接定義介電常數(shù)張量建立。
各向異性介質(zhì)預(yù)覽
預(yù)配置晶體
VitualLab Fusion提供了一系列預(yù)設(shè)的晶體介質(zhì)，可以從介質(zhì)(Media)目錄中訪問(wèn)。用戶還可以在目錄中導(dǎo)入和導(dǎo)出自定義的介質(zhì)。
各向異性涂層
各向異性涂層可以在涂層(coating)目錄中找到，并應(yīng)用于VirtualLab Fusion的所有光學(xué)表面。
各向異性晶體板
各向異性分層介質(zhì)組件
各向異性表面
波片計(jì)算器
晶體板組件(Crystal Plate Component)和主窗口的計(jì)算器模塊(Calculators)允許訪問(wèn)波片計(jì)算器，它可用于確定具有給定特性的波片的厚度和相位延遲。
展開 《Nature Commun》：各向異性分子的多步形核！
在此，研究者通過(guò)分子模擬表明，多步成核發(fā)生在由單一物種各向異性粒子組成的簡(jiǎn)單模型系統(tǒng)的一級(jí)相變中。在這里，研究者關(guān)注的是具有局部分層位置有序的前過(guò)渡團(tuán)簇(近晶團(tuán)簇)，它是由具有定向有序但沒(méi)有位置或?qū)有虻念惲黧w向列相形成的。此前，已經(jīng)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)研究通過(guò)X射線衍射，證實(shí)了過(guò)渡前近晶團(tuán)簇(也稱為胞狀團(tuán)簇)的形成。然而，很少有研究涉及過(guò)渡前起伏和近晶核是如何形成的問(wèn)題。在分子模擬中，很難從定向有序向列相中識(shí)別出局部近晶序，而監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)可以找到合適的序參量來(lái)解決這一問(wèn)題。研究者通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬、機(jī)器學(xué)習(xí)和分子簇分析三位一體的自由能場(chǎng)，明確地證明了多步成核過(guò)程的動(dòng)力學(xué)，涉及特征亞穩(wěn)態(tài)簇，先于超臨界近晶核，不能被經(jīng)典成核理論解釋。該工作表明，簡(jiǎn)單形狀的分子可以表現(xiàn)出豐富而復(fù)雜的成核過(guò)程，研究者的數(shù)值方法，將為生物系統(tǒng)和功能材料等各向異性材料的相變和結(jié)構(gòu)，提供更深入的理解。
展開 各向異性材料本構(gòu)基本理論
摘要：在有限元分析中，結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵一般選用各向同性本構(gòu)模型。因?yàn)檫@兩種材料的通用，所以各向同性材料模型也眾所周知。事實(shí)上，各向異性材料在仿真工作中也會(huì)遇到，比如復(fù)合材料以及硅鋼片層疊結(jié)構(gòu)等。
01 通用本構(gòu)模型（21個(gè)材料參數(shù)）
本構(gòu)模型，也稱為材料模型，本構(gòu)關(guān)系，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系等。下式中，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系取決于36個(gè)參數(shù)（剛度矩陣），但由于是對(duì)稱矩陣，獨(dú)立的材料參數(shù)為21個(gè)，單位為Pa（MPa，GMa）。
矩陣內(nèi)各參數(shù)的效應(yīng)：
當(dāng)然，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系也可以寫成應(yīng)變應(yīng)力關(guān)系（逆矩陣，柔度矩陣）：
02 各向同性本構(gòu)模型（2個(gè)材料參數(shù)）
各向同性本構(gòu)是大家熟知的，獨(dú)立的材料參數(shù)只有兩個(gè)，彈性模量和泊松比，材料的剪切模量G可以由彈性模量和泊松比求得。
03 各向異性本構(gòu)模型（9個(gè)材料參數(shù)）
各向異性本構(gòu)模型，獨(dú)立的材料參數(shù)有九個(gè)，三個(gè)彈性模量，三個(gè)剪切模量，三個(gè)主泊松比。
各向異性材料本構(gòu)模型：
柔度矩陣內(nèi)各參數(shù)的效應(yīng)：
將柔度矩陣寫成彈性模量，剪切模型，主泊松比，副泊松比形式：
由于柔度矩陣是對(duì)稱矩陣，副泊松比可以由彈性模量和主泊松比求得。
04 硅鋼片層疊結(jié)構(gòu)（電機(jī)定子鐵芯）的本構(gòu)模型
電機(jī)定子鐵芯屬于各向異性材料，但又是一種特殊的各向異性材料。設(shè)定子的層疊方向標(biāo)記為1，其它兩個(gè)方向標(biāo)記為2和3，則九個(gè)材料參數(shù)如下：
所以對(duì)于定子鐵芯，獨(dú)立的材料參數(shù)為6個(gè)。
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