SDVINI的案例
基于Abaqus的復(fù)合材料固化成型過程中的熱-固化數(shù)值模擬 ￥99
數(shù)值模擬過程中主要用到SDVINI、FILM、DISP、HETVAL及USDFLD子程序。
1) SDVINI和USDFLD子程序主要用來定義初始狀態(tài)變量，并且兩者可以互相替代。
2) FILM子程序用來定義熱傳導(dǎo)第三類邊界條件中的對(duì)流換熱系數(shù)和環(huán)境溫度。
3) DISP用來定義熱傳導(dǎo)第一類邊界條件，當(dāng)熱交換系數(shù)非常大時(shí)，DISP和FILM定義的邊界效果相近。
4) HETVAL用來定義材料內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，該程序是連接熱傳導(dǎo)和固化動(dòng)力學(xué)方程的關(guān)鍵。
使用的材料屬性見下表
仿真得到的固化度和溫度變化結(jié)果見下圖
[1]丁安心. 熱固性樹脂基復(fù)合材料固化變形數(shù)值模擬和理論研究[D].
[2]喬巍,姚衛(wèi)星,馬銘澤.復(fù)合材料殘余應(yīng)力和固化變形數(shù)值模擬及本構(gòu)模型評(píng)價(jià)[J].材料導(dǎo)報(bào),2019,33(24):4193-4198.
考慮粘彈性本構(gòu)的固化仿真http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1283755
大家有問題可以私信或者聯(lián)系QQ1653004885
附件中為子程序和inp文件
展開 輪胎滾動(dòng)下的溫度場(chǎng)求解
表示分析開始時(shí)正在調(diào)用用戶子程序
open(106,file='D:\temp\A-usersubroutine\heat_jjx\heat.txt')
do i=1,2088
read(106,*)a,b
kele(i)=a
heat(i)=b
end do
close(106)
open(107,file='D:\temp\A-usersubroutine\heat_jjx\heat_UEX.txt')
write(107,*)(heat(i),i=1,2088)
close(107)
end if
RETURN
END
C
SUBROUTINE SDVINI(STATEV,COORDS,NSTATV,NCRDS,NOEL,NPT,
1 LAYER,KSPT)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
DIMENSION STATEV(NSTATV),COORDS(NCRDS)
C
common/txt_data/ heat(2088),kele(2088),i
do i=1,2088
statev(i)=heat(i)
end do
do i=1,2088
write(107,*)statev(i)
end do
return
展開 基于Abaqus的光固化3D打印結(jié)構(gòu)仿真
本文采用同時(shí)考慮溫度和光照強(qiáng)度影響的自催化固化模型：
式中k為反應(yīng)速率常數(shù)，
固化過程會(huì)同時(shí)釋放出大量熱量，熱量與固化速率的關(guān)系如下
用到的子程序：sdvini(設(shè)置初始固化度),usdfld(更新固化度和固化速率)，hetval(內(nèi)部生熱)
材料本構(gòu)
我們?cè)谥暗奈恼轮薪榻B了復(fù)合材料固化變形的幾種本構(gòu)，包括線彈性本構(gòu)、路徑依賴本構(gòu)以及粘彈性本構(gòu)。這里我們采用指數(shù)形式的本構(gòu)來描述材料剛度與固化度之間的關(guān)系。
另外一個(gè)需要考慮的是樹脂固化過程中額體積收縮，體積收縮與固化度的關(guān)系采用三線性模型
用到的子程序：umat(材料本構(gòu)),uexpan(熱應(yīng)變和化學(xué)收縮應(yīng)變)
建模方法
3D打印時(shí)，材料是層層疊加的，因此我們這里需要用到Abaqus中的Model Change功能，對(duì)材料進(jìn)行分層激活（新版本中多了UEPACTIVATIONSETUP子程序，也可以實(shí)現(xiàn)與Model Change相同的功能）。由于3D打印層數(shù)非常多，直接人工進(jìn)行建模需要耗費(fèi)大量時(shí)間，我們通過Python腳本對(duì)建模過程進(jìn)行簡(jiǎn)化。腳本的建模思路為：按層批量分割實(shí)體，批量建立熱力耦合分析步以及按分析步激活實(shí)體。
模擬結(jié)果
正向打印
反向打印
固化度和溫度變化趨勢(shì)
展開 ABAQUS路面材料使用修正burgers模型時(shí)總是出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤
C 瞬態(tài)溫度場(chǎng)下修正Burgers模型UMAT子程序源代碼
C
C 給狀態(tài)變量數(shù)組賦初值為零，調(diào)用ABAQUS子程序SDVINI
C GIVE STATEV THE INITIAL VALUE OF ZERO
C
SUBROUTINE SDVINI(STATEV,COORDS,NSTATV,NCRDS,NOEL,NPT,LAYER,KSPT)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
DIMENSION STATEV(NSTATV),COORDS(NCRDS)
C
DO K=1,NSTATV
STATEV(K)=0.0
END DO
C
RETURN
END
C 瞬態(tài)溫度場(chǎng)下修正Burgers模型UMAT子程序
C UMAT FOR MODIFIED BURGERS MODEL
C
SUBROUTINE UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT,
1 DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,
2 CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT,
3 PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
CHARACTER*80 CMNAME
C
DIMENSION STRESS(NTENS),STATEV(NSTATV),DDSDDE
展開 
