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SAMP-1模型允許用戶直接輸入單軸拉伸、單軸壓縮、雙軸拉伸及純剪切四條不同應力狀態下的屈服曲線，并根據加載路徑自動插值構建動態的三維屈服面。

基于Voronoi方法，作者在有限元軟件Abaqus中建立了Custom450材料的多晶體二維幾何模型并將本構關系嵌入軟件中，進行拉伸過程的模擬。 圖1所示是微結構模型及其網格劃分，幾何模型尺寸長度為0. 2 mm，寬度為0. 5mm，共包含100個晶粒，大小和形狀隨機，且晶粒取向隨機分布。

說明：本次內容參考曹金鳳、 石亦平老師所著的《ABAQUS有限元分析常見問題解答》 ；1、 常見問題1：彈塑性分析1) 彈塑性材料的特性：在加載初期，彈塑性材料表現為彈性，但當應力達到某一臨界值（如屈服點）后，應力-應變關系開始變得非線性，卸載后會留下永久的塑性變形。

Abaqus設置的材料參數為，彈性部分的性質：塑性部分的性質：umat設置相同的材料參數為：以及需要設置狀態變量的個數為8。二者計算的結果對比如下：二者等效塑性應變的演化對比圖如下：二者塑性耗散的演化對比圖為：4.2 帶孔板拉伸實驗利用相同的材料性質計算一帶孔板的拉伸實驗。

1、拉伸檢測(拉伸試驗)是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。利用拉伸試驗得到的數據可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標。測定材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗，又稱抗拉試驗。它是材料機械性能試驗的基本方法之一，主要用于檢驗材料是否符合規定的標準和研究材料的性能。

包辛格效應：在材料塑性加工過程中正向加載引起的塑性應變導致材料在隨后的反向加載過程中出現塑性應變軟化(屈服極限減少)的現象。這一現象是包辛格于1886年在金屬材料的力學性能實驗中發現的。當金屬材料先拉伸至塑性變形階段后卸載至零，再反向加載，即進行壓縮變形時，材料的受壓屈服極限比材料未經拉伸至塑性變形而直接進行壓縮的屈服極限明顯要小。

zhou修正模型的案例abaqus內置了原始GTN模型可以通過指定材料對應的應力和塑性應變與GTN組合進行模擬，為了方便對比，這里使用自定義的硬化函數Vuhard（swift硬化模型）結合內置GTN與編寫的Vumat子程序進行對比，分別比較拉伸試樣和剪切試樣，所有參數保持相同，區別在于NH-GTN，和zhou-GTN模型包含剪切修正項初始拉伸試樣（拉伸變形30%，材料對應為DP600

1、拉伸檢測(拉伸試驗)是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。利用拉伸試驗得到的數據可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標。測定材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗，又稱抗拉試驗。它是材料機械性能試驗的基本方法之一，主要用于檢驗材料是否符合規定的標準和研究材料的性能。

我們目前重工業上大部分的結構材料還是金屬，盡管ABAQUS中有自帶的JC模型，但是如果要模擬更復雜的情況，學會寫彈塑性本構就十分必要。本期就給一個彈塑性VUMAT拉伸失效的案例，結合單元刪除技術，模擬結構破壞過程。

案例介紹為驗證 UMAT 子程序的有效性，構建 NiTi 合金單向拉伸模型，參數如下：幾何尺寸：矩形試件，長寬高均為1mm；加載條件：位移控制加載，位移范圍0-0.05mm材料參數：楊氏模量 E=40GPa，泊松比 ν=0.33，初始屈服應力 σ0=353MPa，相變臨界應力 σ_f=381MPa（正向）、σ_s=141MPa（反向）。

這種低估的可能解釋包括橫截面周圍和短柱長度上的材料厚度變化以及材料屈服強度的變化（橫截面周圍或拉伸和壓縮性能之間）。

這些量反映了材料內在的力學狀態，與觀察方向無關，因此常用于判斷材料的屈服、破壞或變形行為。

通常用于絕熱瞬態動態模擬;與Abaqus/Explicit中的Johnson-Cook動態失效模型結合使用;Abaqus/Explicit中，可以結合拉伸破壞模型來模擬拉伸剝落或壓力斷口;可與漸進損傷和失效模型(漸進損傷和失效)結合使用，以指定不同的損傷起始準則和損傷演化規律，同時允許材料剛度的漸進退化和網格單元的移除;必須與線彈性材料模型(線性彈性行為)或狀態方程材料模型(狀態方程)結合使用。

圓柱狀試樣金屬拉伸斷裂模擬：

初步模擬結果：拉伸情況（abaqus-VUMAT）應力分情況孔洞體積分數剪切模型（abaqus-VUMAT）不同變形時刻的應力分布T=0.1s局部放大圖T=0.5s局部放大圖T=0.6s局部放大圖可以看到模型在拉伸預測中與原始模型保持一致，而在剪切修正后損傷發展顯著快于原始模型，利用作者提出的方法可以應用于復雜應力狀態下金屬材料的損傷分析

在ABAQUS中定義塑性材料數據的方法是：按照下面的式(6-2)-式(6-4)，將單向拉伸或壓縮試驗得到的名義應力和名義應變s一數據換算為其實應力和塑性應變。

對單個單元進行單軸拉伸，邊界條件如下：von Mises應力對比結果如下（左圖為Abaqus材料庫計算，右圖為vumat子程序計算結果）：等效塑性應變對比結果如下（左圖為Abaqus材料庫計算，右圖為vumat子程序計算結果）：反力曲線對比如下：塑性耗散曲線對比如下：3.2 圓棒拉伸測試對一圓棒骨料進行單軸拉伸，其邊界條件如下：

初步模擬結果：拉伸情況（abaqus-VUMAT）應力分情況孔洞體積分數剪切模型（abaqus-VUMAT）不同變形時刻的應力分布T=0.1s局部放大圖T=0.5s局部放大圖T=0.6s局部放大圖可以看到模型在拉伸預測中與原始模型保持一致，而在剪切修正后損傷發展顯著快于原始模型，

接著將做好的面網格拉伸為體網格，在element中點擊extrude，在type中選擇planar element to solid，將面網格拉伸為體網格，參數選擇為每層0.2mm，拉伸5層的方式進行拉伸。由于平移實例暫時不支持，所以需要在一個part中建立出所有的零件。接著建立三點彎曲試驗機的壓頭模型。