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插件介紹 EasyCDP (GB/T50010 2024)V1.0 - AbyssFish 插件可在Abaqus快速建立混凝土損傷塑性（Concrete Damaged Plasticity，簡(jiǎn)稱CDP）材料。

插件介紹 EasyCDP (GB/T50010 2024) V2.0 - AbyssFish 插件版本更新，插件基于 Python 3.10 編寫(xiě)，專為 Abaqus 2024 及以上版本設(shè)計(jì)，可快速建立混凝土損傷塑性（Concrete Damaged Plasticity, CDP）材料模型。

<p class="ql-align-justify"><strong>內(nèi)容：</strong></p><p class="ql-align-justify">基于參考文獻(xiàn)通過(guò)ABAQUS建立了冰材料彈塑性本構(gòu)模型；對(duì)比已有試驗(yàn)，對(duì)比裂紋演化現(xiàn)象和沖擊載荷曲線，驗(yàn)證了冰材料本構(gòu)模型的有效性。

<p>混凝土塑性損傷模型是基于拉、壓各向同性塑性的連續(xù)線性損傷模型，用于描述混凝土的非線性行為。采用通用有限元分析軟件ABAQUS/Standard分析，在此軟件中的混凝土塑性損傷模型具有以下特點(diǎn)：</p><p>1. 適于各種單元（梁、桿、殼、實(shí)體）的混凝土或其他類似的脆性材料的模擬，用于殼元時(shí)，沿厚度方向的積分點(diǎn)數(shù)達(dá)到9個(gè)通常可以保證計(jì)算的準(zhǔn)確性；</p><p>2.

對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的模擬，在<a href="/major/ABAQUS中，集成了二維Hashin失效準(zhǔn)則與多種損傷演化準(zhǔn)則，但缺少三維的復(fù)合材料本構(gòu)模型。參考一篇已發(fā)表的SCI文章，使用Fortran語(yǔ)言建立三維平紋織物復(fù)合材料彈塑性、漸進(jìn)損傷本構(gòu)模型-Vumat子程序。平紋織物復(fù)合材料在1方向和2方向絲束性能近似相同。

之前材料壓潰斷裂一直用Ls-dyna計(jì)算的，但考慮Abaqus利用Python參數(shù)化建模的優(yōu)越性，所以采用Abaqus分析材料的壓潰斷裂。對(duì)標(biāo)Ls-dyna的雙線性塑性材料模型MAT-24，考慮失效應(yīng)變這一個(gè)斷裂指標(biāo)。

本文基于泥巖的三軸壓縮試驗(yàn)曲線，建立考慮應(yīng)變軟化特性的泥巖彈塑性本構(gòu)模型，使用Abaqus及其子程序?qū)δ鄮r的三軸壓縮試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值模擬。泥巖在受壓過(guò)程中主要經(jīng)過(guò)了5個(gè)階段，即壓密階段、彈性變 形、應(yīng)變硬化、應(yīng)變軟化、殘余階段。泥巖應(yīng)變軟化模型如下所示。式中，ξ為強(qiáng)度參數(shù)，ξp為峰值強(qiáng)度參數(shù)，ξr為殘余階段強(qiáng)度參數(shù)，η為應(yīng)變軟化參數(shù)，η*為殘余階段的應(yīng)變軟化參數(shù)初始值。

生物力學(xué)分析：在生物醫(yī)學(xué)工程中，使用削弱材料模型的有限元模擬可以用于預(yù)測(cè)生物組織（如骨骼或軟骨）在不同載荷條件下的行為。這些信息可以用于設(shè)計(jì)和優(yōu)化醫(yī)療植入物或假肢。如果材料模型中沒(méi)有定義損傷，Abaqus 將持續(xù)依據(jù)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系評(píng)估結(jié)構(gòu)的行為。可以定義損傷初始化準(zhǔn)則和損傷演化準(zhǔn)則準(zhǔn)確地表示材料軟化階段的行為。本文將簡(jiǎn)要介紹延性損傷模型的損傷初始化和演化的定義。

在Abaqus中，可以通過(guò)設(shè)置二者交界面處的牽引分離本構(gòu)模型來(lái)模擬這種關(guān)系。例如，基于Abaqus的三種鋼筋混凝土梁數(shù)值模擬對(duì)比研究表明，將鋼筋通過(guò)實(shí)體單元建模，并在實(shí)體鋼筋和混凝土梁連接界面設(shè)置相應(yīng)粘結(jié)本構(gòu)，可以更真實(shí)地模擬鋼筋混凝土梁內(nèi)部的實(shí)際受力狀態(tài)。2.2 損傷塑性模型Abaqus中的混凝土損傷塑性（CDP）模型能夠描述材料在循環(huán)加載和動(dòng)態(tài)加載條件下的力學(xué)響應(yīng)。

眾所周知，位錯(cuò)滑移和孿生是主導(dǎo)多晶體材料塑性行為的主要變形機(jī)制。一方面，在孿生主導(dǎo)塑性條件下，孿晶激活演化過(guò)程中應(yīng)力-應(yīng)變曲線存在明顯的應(yīng)力突降現(xiàn)象，即孿生軟化效應(yīng)；另一方面，孿晶阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)使得晶體材料在塑性變形過(guò)程中表現(xiàn)出強(qiáng)化現(xiàn)象。

生物力學(xué)分析：在生物醫(yī)學(xué)工程中，使用削弱材料模型的有限元模擬可以用于預(yù)測(cè)生物組織（如骨骼或軟骨）在不同載荷條件下的行為。這些信息可以用于設(shè)計(jì)和優(yōu)化醫(yī)療植入物或假肢。如果材料模型中沒(méi)有定義損傷，Abaqus 將持續(xù)依據(jù)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系評(píng)估結(jié)構(gòu)的行為。可以定義損傷初始化準(zhǔn)則和損傷演化準(zhǔn)則準(zhǔn)確地表示材料軟化階段的行為。本文將簡(jiǎn)要介紹延性損傷模型的損傷初始化和演化的定義。

這個(gè)模型的優(yōu)勢(shì)在于，它不是簡(jiǎn)單地給宏觀應(yīng)力-應(yīng)變曲線加一個(gè)溫度修正系數(shù)，而是從晶體滑移層面描述溫度對(duì)材料響應(yīng)的影響。換句話說(shuō)，它可以同時(shí)分析宏觀應(yīng)力變化、微觀滑移活動(dòng)、織構(gòu)演化、局部應(yīng)變集中和熱軟化機(jī)制。因此，它比普通經(jīng)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)定溫度相關(guān)硬化參數(shù)。

衡量不同熱塑性材料的可焊性需要考慮 Tg、化學(xué)相容性和熔體流動(dòng)指數(shù) (MFI)。a）通常，兩種不同塑料的 Tg 應(yīng)在 6℃ 以內(nèi)，它們?cè)诔暡ㄕ駝?dòng)下受熱熔化的時(shí)間差不大，可焊性高。b）化學(xué)相容性是一個(gè)復(fù)雜的話題，歸結(jié)為聚合物中自由基的比例。當(dāng)兩種材料中的這些值相似時(shí)，就存在兼容性。

</p><p>附件包含CAE模型、應(yīng)變軟化與應(yīng)變率效應(yīng)子程序，以及包含CEL法的建模、材料屬性設(shè)置、接觸關(guān)系設(shè)置等的資料以及一個(gè)演示視頻。

2.3 應(yīng)力更新迭代算法彈塑性階段時(shí)，材料的彈塑性剛度矩陣是關(guān)于應(yīng)力的函數(shù)：式中：[Dep]為材料的彈塑性剛度矩陣；σ為應(yīng)力。在積分時(shí)，[Dep]會(huì)隨著應(yīng)力的變化而變化，積分的求解將十分困難。在ABAQUS中一般使用顯式歐拉方程進(jìn)行應(yīng)力更新，針對(duì)這種情況，要將步長(zhǎng)縮小，以保證程序計(jì)算的收斂性，極大地降低了計(jì)算效率。

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。

一個(gè)彈塑性材料的剪切試驗(yàn)可能是均勻的變形，也可能表現(xiàn)出剪切帶，其中剪切應(yīng)變是局部出現(xiàn)而不是均勻分布的。理論上，如果一個(gè)數(shù)值模型有足夠多的單元，那么就可以產(chǎn)生出剪切帶。分叉過(guò)程的理論研究表明，即使材料沒(méi)有應(yīng)變-軟化，只要膨脹角小于內(nèi)摩擦角，就會(huì)形成剪切帶，應(yīng)變軟化的材料更容易生成剪切帶。