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>韓林海</span>所開(kāi)發(fā)的約束混凝土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系模型，以及損傷因子，其中受壓本構(gòu)以及受拉本構(gòu)以及其損傷因子均有，且附帶鋼材料的二次流塑模型，可直接輸入abaqus進(jìn)行分析，均具有完美下降段。

DP本構(gòu)多用來(lái)模擬巖土材料（粒狀土壤和巖石），擴(kuò)展DP本構(gòu)給出的應(yīng)力與壓力的關(guān)系也與JH本構(gòu)中未損傷時(shí)應(yīng)力與壓力的關(guān)系類似，其損傷段定義采用等效塑性應(yīng)變與應(yīng)力三軸度的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行定義，狀態(tài)方程采用Mie-Grüneisen形式（詳見(jiàn)Abaqus相應(yīng)部分幫助）。Abaqus官方幫助中給出的JHB本構(gòu)模型參數(shù)如表1所示。其中標(biāo)紅部分與Abaqus幫助（2021版本）不同，應(yīng)為幫助原文疏漏。

ABAQUS中提供的超彈性材料的本構(gòu)模型 Mooney-Rivilin模型 Neo-Hookean模型 Yeoh模型 Ogden模型 Arruda-Boyce模型 Van der Waals模型ABAQUS提供的這幾種橡膠超彈性材料本構(gòu)模型可以準(zhǔn)確的擬合材料應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的變化。

DP本構(gòu)多用來(lái)模擬巖土材料（粒狀土壤和巖石），擴(kuò)展DP本構(gòu)給出的應(yīng)力與壓力的關(guān)系也與JH本構(gòu)中未損傷時(shí)應(yīng)力與壓力的關(guān)系類似，其損傷段定義采用等效塑性應(yīng)變與應(yīng)力三軸度的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行定義，狀態(tài)方程采用Mie-Gr&uuml;neisen形式（詳見(jiàn)Abaqus相應(yīng)部分幫助）。 Abaqus官方幫助中給出的JHB本構(gòu)模型參數(shù)如表1所示。

在寫彈塑性本構(gòu)之前，我對(duì)塑性流動(dòng)是干嘛使的沒(méi)有直觀概念。寫的時(shí)候我才明白，由于只能先算出來(lái)等效塑性應(yīng)變，沒(méi)有流動(dòng)方向的話，就無(wú)法把它轉(zhuǎn)換到各個(gè)應(yīng)變分量，不知道應(yīng)變分量就無(wú)法計(jì)算應(yīng)力。這玩意從數(shù)學(xué)上講，是一個(gè)轉(zhuǎn)換公式。我們目前重工業(yè)上大部分的結(jié)構(gòu)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(fù)雜的情況，學(xué)會(huì)寫彈塑性本構(gòu)就十分必要。

隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在可借助計(jì)算機(jī)使用有限元方法來(lái)分析工業(yè)中橡膠元件的力學(xué)性能，包括選取橡膠的本構(gòu)模型、擬合本構(gòu)模型等。 二、Abaqus中本構(gòu)模型的選擇 在Abaqus中進(jìn)行橡膠材料的本構(gòu)模型選擇、主要包括以下幾個(gè)步驟： 1、在Module中下拉選擇property，并依次創(chuàng)建密度、延展性和超彈性項(xiàng)，如圖1~圖3所示。

自帶的正交各向異性本構(gòu)模型計(jì)算結(jié)果一致（應(yīng)力應(yīng)變曲線、頂點(diǎn)位移、位移分布、應(yīng)力分布），可用于后續(xù)彈塑性本構(gòu)模型中的彈性本構(gòu)。

各向同性硬化von Mises率無(wú)關(guān)彈塑性本構(gòu)理論以及umat源代碼1 本構(gòu)理論1.1 率形式對(duì)于各向同性線彈性材料，其本構(gòu)方程為：式中假設(shè)了應(yīng)變張量可以分解為彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變兩部分：因此塑性本構(gòu)的關(guān)鍵在于計(jì)算塑性應(yīng)變的演化。

（左邊為Abaqus內(nèi)置塑性本構(gòu)計(jì)算結(jié)果，右邊為umat計(jì)算結(jié)果）等效塑性應(yīng)變的對(duì)比結(jié)果如下：可見(jiàn)二者的計(jì)算結(jié)果完全一致。

，無(wú)需手動(dòng)輔助，自動(dòng)完成幾何-網(wǎng)格-材料-接觸設(shè)置-載荷-場(chǎng)輸出-歷史輸出等流程；③可選擇桿件材料（鋼桿、鋁桿兩種可選）；④可設(shè)置整形片（鋁、黃銅可選）；⑤試樣為金屬塑性及損傷Johson-Cook本構(gòu)，具備材料失效單元?jiǎng)h除；⑥可設(shè)置端面有無(wú)摩擦力影響，研究摩擦力對(duì)試樣變形影響；⑦云圖結(jié)果：位移、速度、柯西應(yīng)力、Mises應(yīng)力、（工程）名義應(yīng)變、真實(shí)應(yīng)變、等效塑性應(yīng)變等；⑧曲線結(jié)果

一、概述 典型的橡膠材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為是超彈性的，超彈性材料的變形在大應(yīng)變值時(shí)(通常超過(guò)100%)仍然保持為彈性。 Abaqus在模擬超彈性材料時(shí)，會(huì)作出如下假設(shè)： 材料行為是彈性的； 材料行為時(shí)各向同性的； 模擬將考慮幾何非線性效應(yīng)。

1、 計(jì)算結(jié)果與分析 兩種超彈性本構(gòu)方式的仿真結(jié)果需從 “精度、效率、適用性” 三個(gè)維度對(duì)比，核心差異如下：（1） 力學(xué)響應(yīng)精度Mooney-Rivlin 模型（1 階）：因模型未考慮高階非線性項(xiàng)，易出現(xiàn) “應(yīng)力預(yù)測(cè)偏低” 問(wèn)題，誤差可升至 15% 以上。

為實(shí)現(xiàn)HS模型在ABAQUS上的應(yīng)用，文章利用ABAQUS用戶自定義材料子程序（UMAT）編寫HS本構(gòu)模型，優(yōu)化其應(yīng)力更新算法，并將模型的計(jì)算結(jié)果與室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證該本構(gòu)模型的合理性及可靠性，還分析了采用其他本構(gòu)時(shí)數(shù)值模擬的結(jié)果。1 硬化土模型硬化土模型中土體的剛度與應(yīng)力相關(guān)[4]。土體處于彈性階段時(shí)，采用雙剛度分別模擬加載與卸載時(shí)的力學(xué)特性，如圖1所示。

2??原有的幾種本構(gòu)取的點(diǎn)數(shù)太多了，其實(shí)不需要太多的點(diǎn)數(shù)，本構(gòu)取點(diǎn)太多會(huì)導(dǎo)致模型計(jì)算量大，少取一些點(diǎn)對(duì)模型結(jié)果基本沒(méi)影響，abaqus軟件會(huì)自動(dòng)在兩個(gè)點(diǎn)之間取插值。所以我給出了建議的取點(diǎn)，大家可以直接使用我建議的取點(diǎn)數(shù)就行。3??好多人用五折線本構(gòu)是用于鋼管混凝土的模型計(jì)算的，有鋼材本構(gòu)而沒(méi)有混凝土本構(gòu)還得麻煩大家去找混凝土的，所以我又附送了一個(gè)鋼管混凝土的混凝土的本構(gòu)。

當(dāng)我們用abaqus模擬沖擊動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)考慮使用Johson-Cook本構(gòu)，而正確輸入材料本構(gòu)的各參數(shù)，對(duì)我們的仿真結(jié)果意義重大，今天我們就來(lái)介紹下abaqus中JC本構(gòu)的各參數(shù)識(shí)別問(wèn)題。 Johnson-Cook塑性模型是一種具有硬化規(guī)律和速率依賴的解析形式的米塞斯塑性模型，主要適用于許多材料的高應(yīng)變率變形模擬，包括大多數(shù)金屬。

3混凝土損傷本構(gòu)模型分析3.1基于ABAQUS的非關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則的混凝土損傷模型在ABAQUS中，創(chuàng)建混凝土材料的本構(gòu)模型是通過(guò)工具箱中的create material命令進(jìn)行的。模型首先定義混凝土的基本彈性屬性，主要是彈性模量、泊松比、密度。之后再定義混凝土損傷塑性塑性，主要是膨脹角、塑性勢(shì)偏移量、雙軸受壓初始屈服應(yīng)力與單軸受壓初始屈服應(yīng)力比值、K值、黏度系數(shù)五個(gè)參數(shù)。

考慮應(yīng)變率的Johnson-cook塑性本構(gòu)模型可以寫為以上塑性本構(gòu)模型可以在顯式和隱式中進(jìn)行定義，但動(dòng)態(tài)失效模型僅在顯式求解器中提供，該模型僅適用于金屬的高應(yīng)變率變形，Johnson-cook動(dòng)態(tài)失效模型，基于單元積分點(diǎn)處的等效塑性應(yīng)變值；假設(shè)當(dāng)損傷參數(shù)超過(guò)1時(shí)發(fā)生失效。

0 內(nèi)容介紹總結(jié)了本人對(duì)于Johnson-Cook塑性本構(gòu)的認(rèn)識(shí)，本帖提供了適用于ABAQUS的JC_VUMAT（代碼內(nèi)有詳細(xì)介紹）。1 Johnson-Cook塑性本構(gòu)簡(jiǎn)介在固體力學(xué)范疇內(nèi)，材料的本構(gòu)關(guān)系是專指力與固體材料在力作用下產(chǎn)生變形之間的關(guān)系，即材料的流動(dòng)應(yīng)力與應(yīng)變、應(yīng)變率和溫度等變形參數(shù)之間的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系。