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ABAQUS金屬狗骨件拉伸-延性損傷（Ductile）（JC失效準(zhǔn)則）自做模型，內(nèi)附操作視頻，cae，inp文件

接口子程序的材料彈塑性分析18.基于UMAT接口子程序的材料粘彈性分析19.基于USDFLD復(fù)合材料層合板的損傷分析 【abaqus復(fù)合材料】——第13期（無限次回放視頻+班級(jí)微信群+案例模型+講義資料）1、靜力分析和損傷、層合結(jié)構(gòu)的熱-力耦合分析、2、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板分層、界面損傷與xfem裂紋擴(kuò)展3、顆粒/短纖維拉伸與失效、

采用線性剛度退化形式定義材料的等效應(yīng)力和損傷變量，如下圖所示，關(guān)于等效應(yīng)力應(yīng)變的損傷演化方式如下： 復(fù)合材料損傷演化利用Cohesive單元模擬復(fù)合材料分層損傷，采用二次應(yīng)力準(zhǔn)則作為損傷初始判據(jù)和混合能量演化B-K準(zhǔn)則作為損傷演化準(zhǔn)則。使用ABAQUS的VUMAT接口完成復(fù)合材料本構(gòu)模型的編寫。

作為汽車碰撞仿真分析領(lǐng)域最主流的求解器，LS-DYNA提供了多種失效模型來應(yīng)對(duì)不同的仿真預(yù)測(cè)精度需求[8]。對(duì)于各向同性失效行為，*MAT＿24材料本構(gòu)模型提供了基于恒定塑性應(yīng)變的簡(jiǎn)單失效判據(jù)。這種簡(jiǎn)單的失效模型通常僅需要材料單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)即可以標(biāo)定，試驗(yàn)量小，但由于沒有考慮應(yīng)力狀態(tài)、網(wǎng)格尺寸等諸多關(guān)鍵因素，預(yù)測(cè)精度有限。

用損傷力學(xué)模擬剛度退化，使用平面應(yīng)力單元模擬，并考慮四種不同的失效模式，纖維拉伸開裂，纖維屈曲和壓縮失效，基體拉伸和剪切開裂，基體拉伸和剪切碾壓。復(fù)合材料的損傷模型主要是Hashin`s損傷模型，可以包括纖維的壓縮和拉伸失效、基體的壓縮和拉伸失效。應(yīng)用Hashin’s損傷模型可以模擬不可見的沖擊損傷 (BVID)，從而可以預(yù)測(cè)受沖擊后結(jié)構(gòu)的殘余損失以及沖擊力的大小。

(5) 單軸拉伸模型的建立與結(jié)果分析，與abaqus自帶的二維hashin和漸進(jìn)損傷對(duì)比。(6) 模型的改進(jìn)與結(jié)果分析，最終單軸拉伸的剛度誤差為-0.35%，最大應(yīng)力誤差為-0.38%，失效應(yīng)變誤差為-0.34%。

（2）R和IF的翻譯或者叫法不統(tǒng)一，有的都叫失效因子，這里暫且將IF定義為判據(jù)因子（或失效因子），R則稱為應(yīng)力的比例因子，一個(gè)是表征失效準(zhǔn)則的判據(jù)值，一個(gè)是表征應(yīng)力的縮放比例。兩者在物理意義和量綱上都是不同的。

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)度控制損傷演化過程。

2.顯式計(jì)算中，纖維拉伸/壓縮失效模式達(dá)到最大損傷系數(shù)，判斷材料點(diǎn)的失效，所有截面的任一材料點(diǎn)失效即會(huì)刪除單元。題外話：在顯式計(jì)算中，會(huì)出現(xiàn)某些復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下（例如開孔件拉伸），即使?jié)M足了Hashin失效準(zhǔn)則，單元仍然具有承載能力。這與ABAQUS內(nèi)部刪除單元策略有關(guān)。不過通過自寫vumat已經(jīng)可以解決abaqus顯式計(jì)算中滿足2D hashin失效而不刪除單元的問題。

</strong>，滿足其中一個(gè)判據(jù)即認(rèn)為單元失效：（1）應(yīng)力判據(jù)，當(dāng)應(yīng)力大于材料破壞應(yīng)力時(shí)，認(rèn)為單元失效；（2）應(yīng)變判據(jù)，當(dāng)應(yīng)變大于材料極限應(yīng)變時(shí)，認(rèn)為單元失效。

2 模型接頭模型如下，圓孔處的連接件設(shè)置為剛體，結(jié)構(gòu)受單向拉伸載荷。 3 結(jié)果 我們定義一個(gè)自變量表征所有失效類型，失效單元標(biāo)記為紅色。

Hashin失效準(zhǔn)則：1.纖維拉伸失效模式：2.纖維壓縮失效模式： 3.基體拉伸失效模式： 4.基體壓縮失效模式： XT為1方向（纖維方向）拉伸強(qiáng)度，Xc為壓縮強(qiáng)度，Yt為2方向（基體方向）拉伸強(qiáng)度，Yc為壓縮強(qiáng)度，S12,S23,S13均為剪切強(qiáng)度，以上1~4任意一失效模式滿足，立即刪除單元。

拉伸過程中，材料在屈服點(diǎn)之前僅產(chǎn)生彈性變形；過了屈服點(diǎn)則進(jìn)入塑性階段，產(chǎn)生永久不可恢復(fù)的變形。塑料材料由于韌性較差，拉伸試驗(yàn)中基本沒有明顯的屈服階段，工程設(shè)計(jì)中常以產(chǎn)生0.2%殘余應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力作為條件屈服極限。抗拉強(qiáng)度是材料應(yīng)力值的極限點(diǎn)，超過此值材料即被判定破壞失效。斷裂延伸率則是抗拉強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值，塑性應(yīng)變值超過斷裂延伸率時(shí)，材料同樣被視為失效。

SLIMxx 被稱為應(yīng)力極限因子，能夠定義單元在材料坐標(biāo)系下各方向在損傷后、單元失效刪除前的最小應(yīng)力，例如纖維拉伸方向單元應(yīng)力的最小值為 SLIMT1 * XT；ERODS（εf）為等效失效應(yīng)變，是 *MAT_58 材料模型單元?jiǎng)h除的唯一判據(jù)，其表達(dá)式參考 Von-Mises 應(yīng)力，不考慮偏應(yīng)變的影響，為單元發(fā)生失效時(shí)的 Von-mises 應(yīng)變。

纖維拉伸斷裂（s11≥0）：纖維壓縮斷裂（s11≤0）：基體拉伸失效（s22≥0）：基體壓縮失效（s22≤0）：式中XT、XC、YT、YC、S12、S23為復(fù)合材料的強(qiáng)度指標(biāo)，分別為纖維方向抗拉、抗壓強(qiáng)度，垂直于纖維方向的抗拉、抗壓強(qiáng)度，以及面內(nèi)的剪切強(qiáng)度和橫向的剪切強(qiáng)度，s11、s22分別為平行于纖維方向的應(yīng)力和垂直于纖維方向的應(yīng)力，t12為面內(nèi)剪應(yīng)力。

纖維拉伸斷裂（s11≥0）： 纖維壓縮斷裂（s11≤0）： 基體拉伸失效（s22≥0）： 基體壓縮失效（s22≤0）： 式中XT、XC、YT、YC、S12、S23為復(fù)合材料的強(qiáng)度指標(biāo)，分別為纖維方向抗拉、抗壓強(qiáng)度，垂直于纖維方向的抗拉、抗壓強(qiáng)度，以及面內(nèi)的剪切強(qiáng)度和橫向的剪切強(qiáng)度，s11、s22分別為平行于纖維方向的應(yīng)力和垂直于纖維方向的應(yīng)力