GISSMO失效模型
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
GISSMO失效模型的視頻教程
考慮分層失效的三維RVE模型的建立與分析
本文基于ABAQUS的EXPICIT建立了考慮cohesive接觸與零厚度cohesive單元的RVE模型，RVE由四個纖維與基體構成，考慮了分層失效， 建立了滿足周期性位移與周期性損傷的周期性邊界條件PBC（要求為周期性網格） 當使用cohesive接觸時，通過與SCI文獻中Y方向的拉伸對比，C3D8單元結果的強度與失效應變誤差為1.58%和3.75%,C3D8R單元的結果誤差為1.77%和
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【直播回放】考慮分層失效的三維RVE模型
1 使用cohesive接觸的RVE模型與PBC 2 包含零厚度cohesive單元的RVE與PBC 3 建立周期性邊界條件的不同方法 4 digimat與abaqus聯合仿真RVE"
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GISSMO失效模型的實例教程
材料失效與應力三軸度
對現有金屬材料研究發現，失效應變受應力狀態影響，材料所受應力狀態不同時，材料內產生的塑性變形與應力集中程度將不同，材料失效應變也會發生變化。
下圖為某鋁合金材料失效塑性應變與應力三軸度的曲線。
累積損傷算法
現有的結構損傷分析中，大多數采用線性累積損傷算法（如JC失效模型），不能準確反映實際的非線性累積損傷過程。非線性累積損傷模型相比線性累積損傷模型更能準確反映出實際的非線性累積損傷過程，而線性累積損傷模型偏保守。
不同失效準則和不同累積損傷算法的仿真差別
GISSMO失效模型
單元尺寸對失效應變的影響
由于材料失穩后的應變帶有強烈的網格依賴性，而損傷及失效應變均和材料失穩后的應變相關，為了消除單元尺寸對失效應變的影響，GISSMO本構中引入了單元尺寸和失效應變歸一化因子LCREGD。
實例驗證
以簡單的單軸拉伸試驗為例：
損傷閥值DCRIT設定為0.5時計算結果如下：
材料失穩后中間單元先失效，符合單軸拉伸試驗規律。
展開 LS-OPT參數識別與獲取方法
5
GISSMO失效理論應用案例
06、課程收獲
● 了解幾種常用的金屬材料本構以及失效模型；
● 基本掌握GISSMO失效模型的相關理論知識點，如應力狀態、路徑相關斷裂準則、關鍵字卡片、失效參數、網格正則化等；
● 熟悉使用LS-OPT 對GISSMO關鍵影響參數進行優化的方法。
尊敬的LS-DYNA 用戶：
為盡快普及LS-DYNA軟件GISSMO損傷/失效模型的失效預測的應用，上海仿坤軟件科技有限公司將于2019年8月13日舉辦LS-DYNA_GISSMO損傷/失效模型的失效預測遠程培訓：
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培訓導師:Filipe Andrade博士
Filipe Andrade博士2011年畢業于葡萄牙波爾圖大學，畢業后至今一直在德國斯圖加特DYNAmore公司從事研究GISSMO方面的工作。
培訓內容
起源
影響失效預測的因素
應變和應力
載荷類型對失效的影響
三軸度的定義
GISSMO失效曲線的輸入
不成比例載荷的作用
GISSMO損傷累計
GISSMO的不穩定曲線
網格依賴性
GISSMO正則化處理
GISSMO的后處理能力概述
案例
培訓日期：2019 年8 月 13 日 15:00-17:00
培訓費：本次培訓免費
培訓方式：遠程在線授課、在線提問回答、互動研討
培訓語言：英 語
培訓聯系電話：021-54152972，61261195
請點擊：我要報名
請在8月5日前提交報名表
聯系人：俞 琴 電話：18221209107
展開 如果需要考慮材料失效模型，比如GISSMO，DIEM，MMC或Johnson-Cook模型，則需要再多做一些其他試驗，并根據仿真軟件不同的材料本構要求，可能會涉及到材料各向異性的樣件取樣，及不同溫度下的材料力學性能測試。
如不考慮損傷累積過程對材料承載能力的影響，則會低估結構失效風險。為此，*MAT＿81材料本構模型引入了應力衰退現象，當單元應塑性變εp達到臨界應變εc時，該單元硬化特性將進行縮放，縮放系數與損傷累積過程呈線性關系，其失效準則定義如下。*MAT＿81材料本構模型考慮了損傷與應力耦合效應，但模型失效準則簡單，應用場景有限。
式中，εc為臨界塑性應變；為單元修正后的應力值。
為克服不同的材料本構模型在預測失效行為的局限性，Neukamm等[9]針對LS-DYNA求解器開發了廣義增量應力狀態相關模型（Generalized In?cremental Stress State dependent Model,GISSMO）。GISSMO失效模型在MAT＿81基礎上進一步引入了自定義失效準則、非線性損傷累積、非線性損傷-應力耦合以及單元尺寸、應變率效應修正等特性，可以更加準確地描述金屬材料在變形過程中損傷行為。在GISSMO損傷模型中，單元損傷累積值D及失穩累積值F可表示為：
式中，n為損傷及失穩累積值累積指數；β(Le,η)為與單元特征長度Le及應力三軸度η有關的修正項；εc為當前時間增量步對應的材料失穩極限值。當單元的失穩累積值F達到設定上限時，通過以下方式對單元的進行修正：
式中，m為應力退化指數；Dc為單元達到失穩上限時刻對應的損傷累積值。
由上述的各個失效模型原理可知，GISSMO模型是目前LS-DYNA求解器功能最為完整的失效模型，在對超高強鋼材料碰撞失效行為仿真預測精度有較高要求時，推薦使用該模型來表征材料失效行為（表1）。
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GISSMO失效模型的最新內容
本文正是基于MAT 24 號材料卡片和GISSMO 失效模型，采用參數優化軟件對實驗得到的應力-應變曲線進行修正，開展了不同溫度下不同加載速率的單軸拉伸實驗對標，獲得MAT 24 號材料卡片的有效應力- 有效塑性應變曲線，并將對標后的材料卡片應用于駕駛員安全氣囊點爆的仿真分析中，和實驗對比獲 得良好的一致性，為聚合物材料的開發提供了一種實用的工程方法。
參數標定：對模型參數進行標定，可以采用 LS-OPT中的參數反求法得到Gissmo失效模型中的各個參數值，參數反求流程如圖3所示。
6. 驗證和調整：使用標定后的模型對其他試樣進行預測，并與實際觀測結果進行比較。
圖3 Gissmo失效模型參數反求流程圖
除了汽車工業，Gissmo失效模型還可以應用于許多其他領域，例如：
1.
本文參考了十篇左右文章，基于Abaqus/Explicit，建立了復合材料漸進損傷本構模型并編寫了VUMAT子程序，包括彈性階段、基于應力的三維HASHIN初始損傷準則、線性損傷演化。計算流程如下圖所示。
圖1 整體計算流程
材料模型
1.1 彈性階段
其中， (i,j=1,2,3)為應力分量， (i,j=1,2,3) 為應變分量，Eii (i=1,2,3) 為拉伸模量
2）GISSMO
與常應變失效相比，GISSMO失效模型允許用戶定義在不同應力三軸度下設置不同的失效應變，該模型可以比較好地模擬材料復雜的失效行為。通過設計材料試驗，用以表征該材料在某應力三軸度下的失效應變，最后再通過曲線擬合，即可獲得該材料完整的“應力三軸度-失效應變”曲線。
采用GISSMO失效模型網格修正曲線，并將β0與β1設置為1，各個工況不同網格尺寸仿真力-位移特性如下圖所示。
陶瓷是一種典型的脆性材料，可采用Wilkins、Rajendran-Grove、Johnson-Holmquist（JH）和Deshpande-Evans本構模型描述其在高應變率加載下的響應情況，其中JH模型是目前數值計算領域應用最為廣泛的陶瓷本構模型，如圖1所示。JH-1本構模型是Johnson和Holmquist于1992年提出的第一個脆性材料的本構模型，采用分段函數的方式描述了脆性材料壓力和強度的關系
在具有各向同性硬化的彈塑性材料中，損傷以兩種方式體現：屈服應力的軟化和彈性退化。
閱讀原文
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
求問各位技術大佬，在abaqus中建立碰撞沖擊類顯示動力學分析，對材料的失效模型怎么設定。如碰撞后單元的刪除怎么設置等，以及材料本構模型如c-s本構模型的參數，結合材料應該怎么選擇？？？？
跪求大佬答疑！
失效模型的相關理論知識點，如應力狀態、路徑相關斷裂準則、關鍵字卡片、失效參數、網格正則化等；
● 熟悉使用LS-OPT 對GISSMO關鍵影響參數進行優化的方法。
