亞塑性模型
關注創建者：匿名 創建時間：2022-04-19
亞塑性模型的視頻教程
ABAQUS混凝土塑性損傷模型（CDP模型）計算方法
ABAQUS混凝土塑性損傷模型（CDP模型）計算方法分別用02版規范和10規范計算了混凝土受壓及受拉應力應變曲線，并做了對比，同時建立了鋼筋混凝土柱進行了驗證。
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土體彈塑性本構理論（臨界狀態理論，劍橋模型，狀態相關本構，邊界面模型）
本課程的主要內容包括： 01_本構基礎知識 02_臨界狀態理論 03_原始劍橋模型 04_修正劍橋模型 05_土的狀態相關剪脹性及其本構描述 06_狀態相關土體本構模型 07_邊界面模型
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亞塑性模型的實例教程
Wu和Kolymbas（1990）首先創建了亞塑性理論的基本方程,他用一個簡單的非線性張量函數來模擬非彈性材料的性能,其應力率由兩項組成：一項跟應變率呈線性關系,另一項跟應變率呈非線性關系,其非線性關系通過應變率的范數體現出來。Wu和Bauer（1994）結合無粘性土的變形特性,對亞塑性理論基本方程中關于應變率的線性部分和非線性部分的具體形式作了一些改進,于年提出了第一個較為實用的亞塑性模型—四參數亞塑性模型，又稱為Wu-Bauer亞塑性模型。為考慮密實度對土體響應的影響，Wu等（1996）進一步將臨界狀態理論引入到亞塑性模型中。隨后，為了更好的描述臨界應力狀態，Gudehhus（1996）、Bauer（1996）、Wolffersdorff（1996）將不同的屈服準則引入到模型中，大大提升了模型的模擬能力。為了更好的模擬循環荷載，Niemunis和Herle（1997）粒間應變張量的概念引入到亞塑性模型中。
若希望學習亞塑性模型的更多內容，可以觀看我的可從。以下是不同版本的亞塑性模型對排水三軸壓縮試驗、不排水三軸壓縮試驗以及循環三軸試驗的模擬結果展示。左側是論文中的實驗及模擬結果，右側是我利用編寫的matlab程序得到的模擬結果作為對比。付費內容是我編寫的亞塑性模型matlab程序，umat程序以及參考文獻，上述各版本的亞塑性模型均有。需要的同學可以購買（可以私戳我通過ZFB購買，可優惠20%）。
圖1.Wu-Bauer亞塑性模型對排水三軸壓縮實驗模擬結果（密砂）
圖2. Wu-Bauer亞塑性模型對排水三軸壓縮實驗模擬結果（松砂）
圖3. Wu-Bauer亞塑性模型對排水三軸壓縮實驗模擬結果（松砂）
圖4. 粒間應變張量亞塑性模型對排水三軸壓縮實驗模擬結果
展開 傳統室溫本構模型通常需要依賴大量不同溫度、不同加載路徑下的實驗數據進行擬合，很難真正解釋“溫度如何影響晶體滑移和多晶塑性響應”。
Cyr 等人針對這一問題提出了一個三維熱-彈-黏塑性晶體塑性模型，即 TEV 模型，用于描述 FCC 多晶材料，特別是 AA5754 鋁合金在升溫條件下的力學行為。該模型的核心思想是：材料變形不僅包含彈性變形和晶體塑性滑移，還需要顯式考慮熱膨脹變形。因此，總變形梯度被分解為彈性/剛體轉動部分、熱變形部分和塑性變形部分。
在本構層面，作者保留了 FCC 晶體的 12 個 {111}<110> 滑移系，并采用冪律型滑移率方程描述率相關塑性流動。與常規晶體塑性模型不同的是，該模型把溫度效應系統地引入到多個關鍵物理量中：首先，單晶彈性常數 C11、C12、C44 隨溫度變化；其次，滑移阻力引入熱軟化函數，用來描述溫度升高后滑移更容易發生的現象；再次，單滑移硬化參數也被寫成溫度函數，包括參考臨界分切應力、初始硬化率和硬化指數。
這個模型的優勢在于，它不是簡單地給宏觀應力-應變曲線加一個溫度修正系數，而是從晶體滑移層面描述溫度對材料響應的影響。換句話說，它可以同時分析宏觀應力變化、微觀滑移活動、織構演化、局部應變集中和熱軟化機制。因此，它比普通經驗型熱塑性模型更適合用于多晶材料溫成形模擬。
作者首先利用 AA5754 鋁合金在 25 ℃、148 ℃、204 ℃ 和 232 ℃ 下的單軸拉伸實驗數據標定溫度相關硬化參數。隨后，又預測了 177 ℃ 和 260 ℃ 下的拉伸響應。
展開 插件可用于生成Voronoi和泡沫結構模型，包含二維、三維和離散(背景網格)Voronoi模型生成模塊，所有功能模塊介紹如下：
1.
本模型為基于CDP的FRP約束混凝土ABAQUS有限元模型
1. 在部件的建立上，使用殼體模擬FRP，實體模擬混凝土
2. 在材料屬性上，混凝土采用CDP模型，基于混規。FRP材料的單層板模型，并且采用常規殼方式進行鋪層，自定義了“離散”坐標系。
3. 在分析部上，打開幾何非線性，輸出參考點RP-1的力和位移。
4. 在相互作用上，將加載力的平面耦合到參考點RP-1上，并將FRP與混凝土進行綁定
5. 在荷載上，對混凝土底端進行完全固定，限制上表面除了U3方向其他方向的位移。給予U3方向一定位移，采用位移加載。
6. 在網格部分，混凝土采用C3D8R，FRP采用S4R。
得到模型后，可以根據FRP層數、材料屬性進行修改，根據混凝土實際強度進行修改，輸出應力應變曲線或者其他需要的部分即可
以下為模型的CAE文件：
展開 ，其包括曼哈頓距離、歐式距離（默認）、切比雪夫距離和其他距離，不同距離模式下生成的模型示例如下：
圖2.39 不同距離模式下生成的離散型晶體模型示例
2.3.2 映射晶體模塊
三維離散型映射晶體模塊，可用于將任意形狀(包括二維和三維)的帶網格模型映射到任意形狀(包括二維和三維)的幾何晶體模型進行離散晶體劃分，用戶界面如下：
圖2.40 三維映射晶體模塊
該模塊需要兩個輸入，一個是晶體幾何模型，另一個是網格模型，其流程如下：
圖2.41 三維映射晶體模型生成流程
2.3.3 自定義晶體模塊
三維離散型自定義晶體模塊，可用于對任意形狀(包括二維和三維)的帶網格的模型使用用戶輸入的坐標點進行Voronoi晶體劃分，用戶界面如下：
圖2.42 三維離散型用戶自定義點晶體模塊
該模塊需要兩個輸入，一個是帶網格的模型，另一個是坐標點，其具體流程如下：
圖2.43 用戶自定義點三維晶體模塊生成流程
2.3.4 光順晶體模塊
三維離散型光順晶體模塊，用戶界面如下：
圖2.44 三維光順晶體模塊
該模塊包含封閉和開發式兩種類型，其示例如下：
圖2.45 封閉和開發式光順晶體模型示例
2.3.5 流體兩相晶體模塊
三維離散型流體兩相晶體模塊，用戶界面如下：
圖2.46 三維離散型流體兩相晶體模塊
2.4 其他工具模塊
2.4.1 晶體取向模塊
該模塊用于賦予晶體隨機取向(局部坐標系方法)，用戶界面如下：
圖2.47 晶體取向模塊
2.4.2 泡沫結構模塊
該模塊用于基于幾何晶體模型創建泡沫結構，當晶體模型不包含實體晶界式，生成殼泡沫結構，當晶體模型報價實體晶界時，生成實體泡沫結構。
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亞塑性模型的相關專題、標簽、搜索
亞塑性模型的最新內容
文章名稱《A three dimensional (3D) thermo-elasto-viscoplastic constitutive model for FCC polycrystals》
DOI：10.1016/j.ijplas.2015.04.001
在鋁合金、鎂合金等輕質材料成形過程中，溫度往往不是一個可以忽略的因素。尤其是在溫成形條件下，材料的流動應力、硬化能力、延性、應變率敏感性以及彈性回復都會發生明顯變化
文章名稱《Simulation of polycrystal deformation with grain and grain boundary effects》
DOI：10.1016/j.ijplas.2011.03.001
做多晶材料模擬時，我們經常會遇到一個很現實的問題：晶粒尺寸明明會顯著影響強度，但在普通晶體塑性有限元模型里，這個效應并不會自然出現。
傳統 CP-FEM 可以很好地描述晶粒取向
<p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(15, 17, 21);">本資源包含一份 PDF 文檔和可直接編譯運行的 Fortran UMAT 代碼，具體內容為：</span></p><p class="ql-align-justify">理想彈塑性本構 + 隱式積分 + 徑向返回</p><p class="ql-align-justify
晶體塑性：構建Dream3D pipeline用于將EBSD模型制作成Abaqus可執行文件
案例實操
用于生成模型的Dream3D pipeline文件，只需要你設置EBSD數據的路徑和導出路徑即可，可以直接生成abaqus的晶體塑性模型，提供原始文件！
包含老版本Dream3D 6.5的管道文件，并且根據官方的使用說明文件已經成功移植到最新版Dream3D 7.4版本了。
文獻一：《Gradient plasticity in gradient nano-grained metals》
文獻二：《Grain rotations during uniaxial deformation of gradient nano-grained metals using crystal plasticity finite element simulations》
推薦理由
風電新能源作為我國新能源建設的重要形式之一，根據風力發電機部署位置的不同，大致可分為陸上風機與海上風機。其中，陸上風機一般采用鋼筋混凝土基礎結合預應力錨栓作為塔筒-基礎間連接件的方式以滿足整體結構承載安全要求，本內容包含該風機基礎在ABAQUS中的建模方法、主要鋼筋的建模方法及混凝土CDP本構等的內容。
ABAQUS中UMAT中的循環塑性模型，包含非線性各向同性強化彈塑性、線性各向同性強化彈塑性、線性隨動強化彈塑性模型，包含CAE文件、UMAT文件等。
1.ABAQUS三維hill48彈塑性模型VUmat子程序
2.彈性階段為正交各項異性材料
3.hill48和正交各項異性材料參數參考ABAQUS靜力模塊自帶的模型參數
4.發貨方式為百度網盤鏈接，包含子程序及上面跑的兩個模型相關文件，包含Cae，inp文件，odb文件等
5.ABAQUS版本為2024，低版本可以利用導入inp
8.0版本介紹：
晶體塑性有限元 Abaqus 三維泰森多邊形（voronoi模型）插件 V8.0
9.0相比于8.0增添三項功能如下：
1. 新增功能概覽
1.1 三維光順晶體模塊
圖1.1 三維光順晶體模塊
1.2 顯示晶體晶界后處理模塊
圖1.2 顯示晶體晶界后處理模塊
1.3 光順泡沫幾何模型生成
圖1.3 三維光順泡沫模型
1. 新增功能概覽
1.1 三維光順晶體模塊
圖1.1 三維光順晶體模塊
1.2 顯示晶體晶界后處理模塊
圖1.2 顯示晶體晶界后處理模塊
1.3 光順泡沫幾何模型生成
圖1.3 三維光順泡沫模型
2. 完整功能介紹
2.1 二維Voronoi模型
2.1.1 基礎晶體模塊
二維基礎晶體模塊包括矩形和圓形邊界子模塊
