ABAQUS-材料本构模型及编程
橡胶材料在ABAQUS的材料参数设定
橡胶材料在ABAQUS的材料参数设定ABAQUS是一款常用的有限元分析软件，能够进行多种工程问题的模拟和分析。
在ABAQUS中，要设定橡胶材料的材料参数，首先需要选择适当的材料模型，并根据实验数据来确定材料参数的具体数值。
橡胶材料的性质是非线性的，所以在ABAQUS中通常使用Hyperelastic材料模型。
下面将详细介绍橡胶材料在ABAQUS中的材料参数设定。
橡胶材料的本构模型由于橡胶材料的高度可压缩性和非线性行为，经典的线性弹性模型不能准确地描述橡胶的力学性能。
在ABAQUS中，默认的橡胶材料模型是非线性的Hyperelastic材料模型，可选的模型包括：Mooney-Rivlin模型、Neo-Hookean模型、Ogden模型等。
这些模型的主要区别在于其形式和需要确定的参数数量。
在选择合适的模型时，需要根据实验数据的特点和需求来进行选择。
材料参数的确定确定橡胶材料的材料参数是非常重要的，这些参数直接影响到模拟结果的准确性。
通常，可以通过实验测试来测量材料的拉伸或压缩行为，以及其它的力学性能，例如剪切刚度和各个方向上的应变能函数。
利用这些实验数据，可以利用ABAQUS提供的拟合工具进行参数拟合，从而得到合理的材料参数。
拟合工具ABAQUS提供了多种实验数据拟合工具，用于确定材料模型的参数。
其中最常用的是通过拉伸实验数据进行拟合来确定材料的应变能函数。
该方法基于ABAQUS的材料模型来计算应变能函数，然后将实验数据拟合到计算结果得到最佳拟合参数。
在ABAQUS中，可以通过以下步骤进行材料参数设定：1. 创建材料模型：选择合适的Hyperelastic材料模型，并为其分配一个名称。
2.确定材料参数：根据实验数据的特点和要求，选择适当的材料参数。
3.输入材料参数：将确定的材料参数输入到ABAQUS中，可以通过输入文件或者ABAQUS/CAE图形界面进行设定。
4.材料测试：使用所设定的材料参数进行模拟测试，验证材料模型的准确性。
基于Abaqus子程序的高分子材料本构关系实现
基于Abaqus子程序的高分子材料本构关系实现作者：汪品红来源：《计算机辅助工程》2013年第05期摘要：对于高分子材料的仿真，业界一般使用经典的弹塑性本构模型来描述其应力应变关系，但其真实的应力应变关系与经典的弹塑性本构模型存在一定差异，从而导致仿真与实际测试之间的差异.Abaqus提供UMAT/VUMAT子程序接口，让用户可以自己构建新的材料本构模型.通过撰写新的材料本构子程序实现高分子材料应力应变关系在仿真中的准确描述，减少仿真与测试之间的差异.同时，在卸载段可以通过卸载标志符的选择定义不同的卸载路径，方便用户使用.关键词：高分子材料；本构关系； Abaqus； UMAT； VUMAT中图分类号： TB324； TB115.1文献标志码： B引言高分子材料在日常生活中有着广泛的应用，因此其不可避免地出现在仿真分析中.当前没有一种商业软件具有适合高分子材料的材料本构模型.Abaqus是一款优秀的商业软件，其提供的子程序接口UMAT/VUMAT允许用户根据使用需求自定义材料本构.[1]使用该方法，可有效解决在仿真中由于材料本构不适用而导致的仿真与实际测试差异过大的问题.1高分子材料本构一般描述方法业界通常使用弹塑性本构定义高分子材料的材料属性.屈服强度一般取材料曲线上第一个峰值点.弹性模量的取法有2种不同的方式：对于应力应变关系曲线有明显直线段的，以第一段直线的斜率作为材料的弹性模量（切线法）；对于曲线没有明显直线段的材料，则使用原点与屈服点连成的直线的斜率作为弹性模量（割线法）.2种方式与真实应力应变曲线的比较见图1.图 1高分子材料测试材料曲线与仿真曲线比较由图1可知，无论使用何种方式，仿真使用的应力应变曲线都与实际材料的应力应变曲线有较大差异.将切线法获得材料数据代入到手机电池盖三点弯曲中进行仿真，见图2，其仿真与测试力位移曲线在最高点的差异约为23%，见图3.对于手机等一些电子类产品，高分子材料的仿真非常重要.在跌落或弯折测试中，高分子材料的应力应变关系与弹塑性本构的差异造成仿真预测不准确，必须定义正确的高分子材料本构.2Abaqus VUMAT子程序Abaqus提供丰富的材料本构模型库，能够满足绝大多数仿真材料模型的需要；同时，还提供UMAT/VUMAT子程序接口，让用户可以用FORTRAN语言编程，自己定义需要的材料本构模型，对Abaqus材料库中没有包含的材料进行计算.几乎可以把用户材料属性赋予Abaqus 中的任何单元，其中UMAT用在隐式仿真计算中，VUMAT用在显式仿真计算中.由于隐式计算与显式计算的差别，导致UMAT与VUMAT也有一定的差异，但是经过简单的改写即可完成它们之间的转换.本文使用准静态仿真分析方法，属于显式求解，所以只介绍VUMAT.3高分子材料VUMAT本构介绍由图1可知，高分子材料的本构与弹塑性本构最大的差异在于弹性段是直线还是曲线.弹性段的路径也直接影响到卸载的路径.因此，对高分子材料本构的定义关键在于非线性弹性段的实现，即要根据当前的应力值实时获取下一增量步所用的弹性模量值.程序整体流程见图4.图 4程序整体流程3.1弹性段多段线性的实现在弹性段，程序根据弹性模量和泊松比计算应力增量.由于弹性段为非线性，需要根据应力或应变更新用于计算的弹性模量值，直至达到屈服点，因此需要在输入文件中输入材料真实应力应变曲线，通过查表计算的函数，根据当前应力σ所在的位置，计算当前的弹性模量.应力应变曲线输入时，输入格式为：用查表的方法，直到σn3.2卸载路径的选择屈服发生后，需要选择弹性模量参与相关计算，有2个作用：一是用来计算屈服后加载段的应力试探值（不对该增量步真实应力产生影响，只起对比判断的作用）；二是用来作为屈服后卸载的路径（为实现不同卸载路径，在程序中设置一个flag位，其值由用户自己输入），用户可以根据实际的需要选择卸载的路径.如图4中，共设置3种卸载路径：沿切线卸载、沿割线卸载以及沿曲线卸载等.用户也可以根据需要增加其他的卸载方式.4子程序的验证为验证子程序是否能实现设计的功能，取一个1/8的网格模型进行单轴拉伸仿真，单元类型为C3D8R.输出其应力应变曲线，与材料真实应力应变曲线比较，见图5.图 5使用VUMAT后加载应力应变曲线与材料曲线对比使用VUMAT后，加载的应力应变曲线与材料测试得到的真实应力应变曲线完全重合，说明VUMAT可以完全反映材料在加载过程中的力学行为.在卸载过程中，分别实现沿弹性段的切线、割线以及曲线卸载.为进一步验证，将VUMAT用于图2所示的手机电池盖三点弯模型中进行仿真与试验对比.在使用弹塑性本构模型时，仿真与测试力位移曲线的最大差异约为23%，而引入使用VUMAT 编写的高分子材料本构后，其仿真与测试的差异减少到4.5%，见图6.从实际项目的验证结果看，使用VUMAT后电池盖测试的力位移曲线与仿真的力位移曲线基本重合，仿真与测试的差异也明显减小.将该本构应用于其他高分子材料和实际案例，其仿真精度均明显改善，也说明该子程序在实际工程中的适用性.图 6使用VUMAT后电池盖力位移曲线对比5结束语使用VUMAT子程序后，高分子材料在加载段的力学特性与测试的真实应力应变曲线一致，同时将其应用在工程实际问题上，也与测试曲线基本一致，验证该程序的适用性.由于高分子材料的卸载特性较为复杂，还需进一步研究，所以程序只给出3种方式供用户按照实际需求进行选择.参考文献：[1]庄茁，张帆，岑松，等. 基于Abaqus的有限元分析和应用[M]. 北京：清华大学出版社， 2009： 509512.（编辑武晓英）。
abaqus的多晶硅本构模型
abaqus的多晶硅本构模型多晶硅是一种常见的半导体材料，广泛应用于电子元器件、太阳能电池等领域。
在使用ABAQUS软件进行多晶硅材料仿真时，需要选择合适的本构模型来描述其力学行为。
本文将介绍ABAQUS中多晶硅的本构模型及其特点。
在ABAQUS中，多晶硅的本构模型主要有两种：弹塑性模型和弹性模型。
弹塑性模型考虑了多晶硅材料的塑性变形，而弹性模型则仅考虑弹性变形。
我们来介绍多晶硅的弹塑性模型。
ABAQUS中常用的弹塑性模型有Hypoelastic模型和Von Mises塑性模型。
Hypoelastic模型将多晶硅的塑性行为近似为弹性行为，通过引入有效应力和等效塑性应变来描述材料的塑性变形。
Von Mises塑性模型则根据材料的屈服准则来确定塑性区域，并引入等效应力和等效塑性应变来描述塑性行为。
我们来介绍多晶硅的弹性模型。
ABAQUS中常用的弹性模型有线性弹性模型和非线性弹性模型。
线性弹性模型假设多晶硅的应力和应变之间存在线性关系，即满足胡克定律。
非线性弹性模型则考虑了多晶硅材料的非线性行为，通过引入材料的刚度矩阵和应变能函数来描述材料的应力应变关系。
根据实际需求，选择合适的本构模型对多晶硅材料进行仿真。
如果需要考虑多晶硅的塑性行为，可以选择弹塑性模型；如果只需考虑多晶硅的弹性行为，可以选择弹性模型。
需要注意的是，弹塑性模型需要输入多个材料参数，如弹性模量、泊松比、屈服应力等；而弹性模型只需要输入弹性模量和泊松比即可。
在使用ABAQUS软件进行多晶硅材料仿真时，除了选择合适的本构模型外，还需要根据实际情况设置加载条件和边界条件。
通过在ABAQUS中定义加载和边界条件，可以模拟多晶硅在不同应力和应变条件下的力学行为。
ABAQUS软件提供了多种多晶硅本构模型供用户选择。
根据实际需求，选择合适的本构模型可以准确描述多晶硅材料的力学行为，并为工程设计和优化提供有力支持。
基于Abaqus子程序的高分子材料本构关系实现
基于 Ａ ｂ ａ ｑ ｕ ｓ 子程 序 的高 分 子 材 料本 构 关 系实 现
汪 品红
于ABAQUS有限元建模材料本构分析
于 ABAQUS 有限元建模材料本构分析摘要：在ABAQUS建模时应选取合理材料本构才能更好的进行分析，本文将对钢筋本构选用模型，混凝土本构选用的损伤模型、受拉损伤因子及受压损伤因子通过规范确定，从而为ABAQUS有限元建模分析提供有力分析。
关键词：钢筋本构；混凝土本构一、钢筋本构ABAQUS中可用Embed将膜或链杆单元嵌入混凝土中，结构自由度由软件自发耦合。
对于钢筋的定义方式，ABAQUS包含多方面的定义。
其中包括定义钢筋的截面积、方向、间距、钢筋对应的单元体的边界编号和其在该边的相对位置。
用户在使用ABAQUS建模时可灵活选用。
常用的钢筋本构有三种。
有双折线模型，双斜线模型及三折线模型三种，考虑计算精度及计算方便，一般选取双斜线模型进行计算。
二、混凝土本构ABAQUS中混凝土本构的模型主要有两种，一是弹塑性断裂（Smearde Crack Model），主用于受压，而受拉用固定弥散裂缝模型来表述。
二是弹塑性断裂和损伤的混凝土模型。
它针对第一种改进了三点。
1、导入损伤参数，折减弹性刚度，以此模拟损伤积聚的过程。
2、导入非关联硬化。
3、手动操控裂缝闭合表现行为，可更真实反映工程实况[2]。
弹塑性损伤模型的原理可以用以下方程来概括。
(1)(2)(3)(4)式1规定了参考损伤效应条件下的有效应力，式2规定了弹性应变和有效应力的数值函数，式3、4则规定了材料的塑性行为。
如混凝土单轴受力，混凝土压、拉时由损伤而起的弹性刚度退化，用Dc与Dt量化阐述。
(5)(6)在ABAQUS中，用以下公式来模拟混凝土受往复荷载作用的损伤指标。
(7)(8)(9)(10)公式中的ωc 和ωt作为参数，ABAQUS中默认俩参数分别为1和0。
在混凝土弹塑性损伤模型中混凝土的弹塑性屈服面如以下公式所表示。
(11)其中:的σc 和σt为承受压、拉时，混凝土材料的有效黏聚应力；σb0和σc0为双、单轴受压的初始屈服应力。
材料参数Kc定值2/3。
abaqus 中的r o 本构
一、abaqus 中的r o 本构是什么？abaqus 是一种常用的有限元分析软件，可用于模拟和分析复杂的工程结构和材料行为。
在abaqus 中，r o 本构是一种用于描述材料应力-应变行为的数学模型，它通过一些参数来描述材料的变形和强度特性。
r o 本构可以用于模拟各种材料的行为，包括金属、塑料、混凝土等。
二、r o 本构的基本原理r o 本构是基于线弹性理论和塑性理论的，它假设材料在弹性阶段遵循胡克定律，而在塑性阶段则遵循流变规律。
r o 本构通过描述应力和应变之间的关系来表示材料的力学行为，通常采用多种数学公式来拟合不同材料的实际行为。
三、abaqus 中的r o 本构的参数在abaqus 中，r o 本构通常由一些参数来描述，这些参数包括弹性模量、屈服强度、硬化模量、屈服准则等。
这些参数需要根据材料的实际性质进行调整，以精确描述材料的行为。
四、abaqus 中的r o 本构的应用r o 本构在abaqus 中被广泛应用于模拟和分析各种材料的行为。
它可以用于模拟材料在受力过程中的变形、应力分布、破裂行为等各种力学性质，为工程设计和分析提供可靠的依据。
五、abaqus 中的r o 本构的优缺点r o 本构具有较高的通用性和适用性，可以模拟各种材料的行为，并且可以通过调整参数来精确描述材料的力学特性。
然而，r o 本构也存在一些局限性，例如在模拟非线性、温度效应和动态加载等方面的表现可能不够准确。
六、结语abaqus 中的r o 本构是一种重要的数学模型，它可以用于描述材料的应力-应变行为，为工程设计和分析提供可靠的数值模拟结果。
然而，使用r o 本构时需要充分了解材料的实际特性，并且需要进行合理的参数调整，以获得准确可靠的模拟结果。
希望本文可以帮助读者对abaqus 中的r o 本构有更深入的了解。
根据上面的内容，我们可以进一步深入探讨abaqus 中的r o 本构的应用和调整参数的方法，以及其在工程设计和材料分析中的实际意义。
ABAQUS中Cohesive单元建模方法讲解
复合材料模型建模与分析1。
Cohesive单元建模方法1。
1 几何模型使用内聚力模型（cohesive zone）模拟裂纹的产生和扩展,需要在预计产生裂纹的区域加入cohesive层。
建立cohesive层的方法主要有:方法一、建立完整的结构（如图1（a）所示），然后在上面切割出一个薄层来模拟cohesive 单元，用这种方法建立的cohesive单元与其他单元公用节点，并以此传递力和位移.方法二、分别建立cohesive层和其他结构部件的实体模型，通过“tie”绑定约束，使得cohesive单元两侧的单元位移和应力协调，如图1（b）所示。
（a)cohesive单元与其他单元公用节点（b）独立的网格通过“tie”绑定图1。
建模方法上述两种方法都可以用来模拟复合材料的分层失效，第一种方法划分网格比较复杂;第二种方法赋材料属性简单,划分网格也方便，但是装配及“tie”很繁琐；因此在实际建模中我们应根据实际结构选取较简单的方法。
1.2 材料属性应用cohesive单元模拟复合材料失效，包括两种模型:一种是基于traction-separation描述；另一种是基于连续体描述。
其中基于traction—separation描述的方法应用更加广泛.而在基于traction-separation描述的方法中，最常用的本构模型为图2所示的双线性本构模型。
它给出了材料达到强度极限前的线弹性段和材料达到强度极限后的刚度线性降低软化阶段. 注意图中纵坐标为应力，而横坐标为位移,因此线弹性段的斜率代表的实际是cohesive 单元的刚度.曲线下的面积即为材料断裂时的能量释放率.因此在定义cohesive的力学性能时,实际就是要确定上述本构模型的具体形状：包括刚度、极限强度、以及临界断裂能量释放率，或者最终失效时单元的位移。
常用的定义方法是给定上述参数中的前三项，也就确定了cohesive的本构模型。
Cohesive单元可理解为一种准二维单元，可以将它看作被一个厚度隔开的两个面，这两个面分别和其他实体单元连接。
abaqus中johnson-cook本构模型理解 -回复
abaqus中johnson-cook本构模型理解-回复Abaqus中Johnson-Cook本构模型理解引言：材料的本构模型是描述材料力学行为的数学方程。
在有限元分析中，本构模型可以用于模拟材料的变形和损伤行为，从而预测材料在不同加载条件下的响应。
Johnson-Cook本构模型是一种常用的本构模型，广泛应用于材料科学和工程领域。
本文将从基本原理开始，逐步解释和理解Abaqus 中Johnson-Cook本构模型。
1. 弹塑性本构模型首先需要了解的是，弹塑性本构模型是最基本的材料模型之一。
它基于线弹性理论，假设材料在小应变范围内具有弹性行为，而在大应变范围内表现出塑性行为。
弹塑性本构模型可以描述材料的应力-应变关系，并预测材料的弹性变形和塑性变形。
2. 材料的温度效应在考虑Johnson-Cook本构模型之前，还需要考虑材料的温度效应。
温度对材料力学行为的影响是复杂而重要的。
温度的增加可以引起材料的软化、蠕变和断裂等现象。
因此，在模拟材料行为时，必须考虑材料的温度效应，并选择适当的本构模型来描述。
3. Johnson-Cook本构模型的基本原理Johnson-Cook本构模型是一种经验模型，用于描述材料的塑性行为和温度效应。
它采用以下形式的应力-应变关系：σ= (A + B ε^n) (1 + C ln(ε˙/ε˙_0))^m (1 - T/T_m)^p其中，σ是材料的应力，ε是应变，ε˙是应变速率，T是材料的温度，A、B、C、n、m、p和T_m是需要通过实验来确定的材料参数。
4. 材料参数的确定为了使用Johnson-Cook本构模型，需要通过实验来确定材料参数。
这些参数通常由材料的拉伸实验和冲击实验等得到。
拉伸实验可以提供材料的应力-应变曲线，以及材料的屈服强度和断裂应变等信息。
冲击实验可以提供材料的应变率敏感性和断裂韧性等信息。
根据实验数据，可以使用不同的方法来确定Johnson-Cook本构模型的参数。
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材料本构模型及编程-ABAQUS-UMAT材料本构模型及编程实现：简介1、什么时候用用户定义材料（User-defined material,UMAT）？很简单，当ABAQUS没有提供我们需要的材料模型时。
所以，在决定自己定义一种新的材料模型之前，最好对ABAQUS已经提供的模型心中有数，并且尽量使用现有的模型，因为这些模型已经经过详细的验证，并被广泛接受。
2、好学吗？需要哪些基础知识？先看一下ABAQUS手册（ABAQUS Analysis User's Manual）里的一段话：Warning:The use of this option generally requires considerable expertise.The user is cautioned that the implementation of any realistic constit utive model requires extensive development and testing.Initial testing on a single element model with prescribed traction loading is strongly rec ommended.但这并不意味着非力学专业，或者力学基础知识不很丰富者就只能望洋兴叹，因为我们的任务不是开发一套完整的有限元软件，而只是提供一个描述材料力学性能的本构方程（Constitutive equation）而已。
当然，最基本的一些概念和知识还是要具备的，比如应力(stress),应变（strain）及其分量；volumetric part和deviatoric part；模量（modulus）、泊松比(Poisson’s ratio)、拉美常数(Lame constant)；矩阵的加减乘除甚至求逆；还有一些高等数学知识如积分、微分等。
3、UMAT的基本任务？我们知道，有限元计算（增量方法）的基本问题是：已知第n步的结果（应力，应变等），；然后给出一个应变增量,计算新的应力。
UMAT要完成这一计算，并要计算Jacobian矩阵DDSDDE(I,J)=。
是应力增量矩阵（张量或许更合适），是应变增量矩阵。
DDSDDE(I,J)定义了第J个应变分量的微小变化对第I个应力分量带来的变化。
该矩阵只影响收敛速度，不影响计算结果的准确性（当然，不收敛自然得不到结果）。
4、怎样建立自己的材料模型？本构方程就是描述材料应力应变（增量）关系的数学公式，不是凭空想象出来的，而是根据实验结果作出的合理归纳。
比如对弹性材料，实验发现应力和应变同步线性增长，所以用一个简单的数学公式描述。
为了解释弹塑性材料的实验现象，又提出了一些弹塑性模型，并用数学公式表示出来。
对各向同性材料（Isotropic material）,经常采用的办法是先研究材料单向应力-应变规律（如单向拉伸、压缩试验），并用一数学公式加以描述，然后把讲该规律推广到各应力分量。
这叫做“泛化“(generalization)。
5、一个完整的例子及解释下面这个UMAT取自ABAQUS手册，是一个用于大变形下的弹塑性材料模型。
希望我的注释能帮助初学者理解。
需要了解J2理论。
SUBROUTINE UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT,1DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,2CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT,3PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC)STRESS--应力矩阵，在增量步的开始，保存并作为已知量传入UMAT；在增量步的结束应该保存更新的应力；STRAN--当前应变，已知。
DSTRAN—应变增量，已知。
STATEV--状态变量矩阵，用来保存用户自己定义的一些变量，如累计塑性应变，粘弹性应变等等。
增量步开始时作为已知量传入，增量步结束应该更新；DDSDDE=。
需要更新DTIME—时间增量dt。
已知。
NDI—正应力、应变个数,对三维问题、轴对称问题自然是3（11,22,33），平面问题是2(11,22)；已知。
NSHR—剪应力、应变个数，三维问题时3(12,13,23)，轴对称问题是1(12)；已知。
NTENS=NTENS NSHR，已知。
PROPS材料常数矩阵，如模量啊，粘度系数啊等等；作为已知量传入，已知。
DROT—对finite strain问题，应变应该排除旋转部分，该矩阵提供了旋转矩阵，详见下面的解释。
已知。
PNEWDT—可用来控制时间步的变化。
如果设置为小于1的数，则程序放弃当前计算，并用新的时间增量DTIME X PNEWDT作为新的时间增量计算；这对时间相关的材料如聚合物等有用；如果设为大余1的数，则下一个增量步加大DTIME为DTIME X PNEWDT。
可以更新。
其他变量含义可参看手册，暂时用不到。
CINCLUDE'ABA_PARAM.INC'定义了一些参数，变量什么的，不用管CCHARACTER*8CMNAMECDIMENSION STRESS(NTENS),STATEV(NSTATV),DDSDDE(NTENS,NTENS),1DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS),STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS),2PREDEF(1),DPRED(1),PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3),3DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3)矩阵的尺寸声明CC LOCAL ARRAYSC----------------------------------------------------------------C EELAS-ELASTIC STRAINSC EPLAS-PLASTIC STRAINSC FLOW-DIRECTION OF PLASTIC FLOWC----------------------------------------------------------------C局部变量，用来暂时保存弹性应变、塑性应变分量以及流动方向DIMENSION EELAS(6),EPLAS(6),FLOW(6)CPARAMETER(ZERO=0.D0,ONE=1.D0,TWO=2.D0,THREE=3.D0,SIX=6.D0,1ENUMAX=.4999D0,NEWTON=10,TOLER=1.0D-6)CC----------------------------------------------------------------C UMAT FOR ISOTROPIC ELASTICITY AND ISOTROPIC MISES PLASTICITYC CANNOT BE USED FOR PLANE STRESSC----------------------------------------------------------------C PROPS(1)-EC PROPS(2)-NUC PROPS(3..)-SYIELD AN HARDENING DATAC CALLS HARDSUB FOR CURVE OF YIELD STRESS VS.PLASTIC STRAINC----------------------------------------------------------------CC ELASTIC PROPERTIESC获取杨氏模量，泊松比，作为已知量由PROPS向量传入EMOD=PROPS(1)EENU=PROPS(2)νEBULK3=EMOD/(ONE-TWO*ENU)3KEG2=EMOD/(ONE ENU)2GEG=EG2/TWO GEG3=THREE*EG3GELAM=(EBULK3-EG2)/THREEλDO K1=1,NTENSDO K2=1,NTENSDDSDDE(K1,K2)=ZEROEND DOEND DO弹性部分，Jacobian矩阵很容易计算注意，在ABAQUS中，剪切应变采用工程剪切应变的定义，所以剪切部分模量是G而不是2G!CC ELASTIC STIFFNESSCDO K1=1,NDIDO K2=1,NDIDDSDDE(K2,K1)=ELAMEND DODDSDDE(K1,K1)=EG2 ELAMEND DODO K1=NDI 1,NTENSDDSDDE(K1,K1)=EGEND DOCC RECOVER ELASTIC AND PLASTIC STRAINS AND ROTATE FORWARDC ALSO RECOVER EQUIVALENT PLASTIC STRAINC读取弹性应变分量，塑性应变分量，并旋转（调用了ROTSIG），分别保存在EELAS和EPLAS中；CALL ROTSIG(STATEV(1),DROT,EELAS,2,NDI,NSHR)CALL ROTSIG(STATEV(NTENS 1),DROT,EPLAS,2,NDI,NSHR)读取等效塑性应变EQPLAS=STATEV(1 2*NTENS)先假设没有发生塑性流动，按完全弹性变形计算试算应力CC CALCULATE PREDICTOR STRESS AND ELASTIC STRAINCDO K1=1,NTENSDO K2=1,NTENSSTRESS(K2)=STRESS(K2) DDSDDE(K2,K1)*DSTRAN(K1)END DOEELAS(K1)=EELAS(K1) DSTRAN(K1)END DOC计算Mises应力C CALCULATE EQUIVALENT VON MISES STRESSCSMISES=(STRESS(1)-STRESS(2))**2 (STRESS(2)-STRESS(3))**21(STRESS(3)-STRESS(1))**2DO K1=NDI 1,NTENSSMISES=SMISES SIX*STRESS(K1)**2END DOSMISES=SQRT(SMISES/TWO)C根据当前等效塑性应变，调用HARDSUB得到对应的屈服应力C GET YIELD STRESS FROM THE SPECIFIED HARDENING CURVE CNVALUE=NPROPS/2-1CALL HARDSUB(SYIEL0,HARD,EQPLAS,PROPS(3),NVALUE)CC DETERMINE IF ACTIVELY YIELDINGC如果Mises应力大余屈服应力，屈服发生，计算流动方向IF(SMISES.GT.(ONE TOLER)*SYIEL0)THENCC ACTIVELY YIELDINGC SEPARATE THE HYDROSTATIC FROM THE DEVIATORIC STRESS C CALCULATE THE FLOW DIRECTIONCSHYDRO=(STRESS(1) STRESS(2) STRESS(3))/THREEDO K1=1,NDIFLOW(K1)=(STRESS(K1)-SHYDRO)/SMISESEND DODO K1=NDI 1,NTENSFLOW(K1)=STRESS(K1)/SMISESEND DOC根据J2理论并应用Newton-Rampson方法求得等效塑性应变增量C SOLVE FOR EQUIVALENT VON MISES STRESSC AND EQUIVALENT PLASTIC STRAIN INCREMENT USING NEWTON ITERATION CSYIELD=SYIEL0DEQPL=ZERODO KEWTON=1,NEWTONRHS=SMISES-EG3*DEQPL-SYIELDDEQPL=DEQPL RHS/(EG3 HARD)CALL HARDSUB(SYIELD,HARD,EQPLAS DEQPL,PROPS(3),NVALUE)IF(ABS(RHS).LT.TOLER*SYIEL0)GOTO10END DOCC WRITE WARNING MESSAGE TO THE.MSG FILECWRITE(7,2)NEWTON2FORMAT(//,30X,'***WARNING-PLASTICITY ALGORITHM DID NOT',1'CONVERGE AFTER',I3,'ITERATIONS')10CONTINUEC更新应力，应变分量C UPDATE STRESS,ELASTIC AND PLASTIC STRAINS ANDC EQUIVALENT PLASTIC STRAINCDO K1=1,NDISTRESS(K1)=FLOW(K1)*SYIELD SHYDROEPLAS(K1)=EPLAS(K1) THREE/TWO*FLOW(K1)*DEQPLEELAS(K1)=EELAS(K1)-THREE/TWO*FLOW(K1)*DEQPLEND DODO K1=NDI 1,NTENSSTRESS(K1)=FLOW(K1)*SYIELDEPLAS(K1)=EPLAS(K1) THREE*FLOW(K1)*DEQPLEELAS(K1)=EELAS(K1)-THREE*FLOW(K1)*DEQPLEND DOEQPLAS=EQPLAS DEQPLCC CALCULATE PLASTIC DISSIPATIONCSPD=DEQPL*(SYIEL0 SYIELD)/TWOCC计算塑性变形下的Jacobian矩阵FORMULATE THE JACOBIAN(MATERIAL TANGENT)C FIRST CALCULATE EFFECTIVE MODULICEFFG=EG*SYIELD/SMISESEFFG2=TWO*EFFGEFFG3=THREE/TWO*EFFG2EFFLAM=(EBULK3-EFFG2)/THREEEFFHRD=EG3*HARD/(EG3 HARD)-EFFG3c...if(props(7).lt..001)go to99c...DO K1=1,NDIDO K2=1,NDIDDSDDE(K2,K1)=EFFLAMEND DODDSDDE(K1,K1)=EFFG2 EFFLAMEND DODO K1=NDI 1,NTENSDDSDDE(K1,K1)=EFFGEND DODO K1=1,NTENSDO K2=1,NTENSDDSDDE(K2,K1)=DDSDDE(K2,K1) EFFHRD*FLOW(K2)*FLOW(K1) END DOEND DOc...99continuec...ENDIFC将弹性应变，塑性应变分量保存到状态变量中，并传到下一个增量步C STORE ELASTIC AND(EQUIVALENT)PLASTIC STRAINSC IN STATE VARIABLE ARRAYCDO K1=1,NTENSSTATEV(K1)=EELAS(K1)STATEV(K1 NTENS)=EPLAS(K1)END DOSTATEV(1 2*NTENS)=EQPLASCRETURNENDc...c...子程序，根据等效塑性应变，利用插值的方法得到对应的屈服应力SUBROUTINE HARDSUB(SYIELD,HARD,EQPLAS,TABLE,NVALUE)CINCLUDE'ABA_PARAM.INC'CDIMENSION TABLE(2,NVALUE)CPARAMETER(ZERO=0.D0)CC SET YIELD STRESS TO LAST VALUE OF TABLE,HARDENING TO ZERO CSYIELD=TABLE(1,NVALUE)HARD=ZEROC IF MORE THAN ONE ENTRY,SEARCH TABLECIF(NVALUE.GT.1)THENDO K1=1,NVALUE-1EQPL1=TABLE(2,K1 1)IF(EQPLAS.LT.EQPL1)THENEQPL0=TABLE(2,K1)IF(EQPL1.LE.EQPL0)THENWRITE(7,1)1FORMAT(//,30X,'***ERROR-PLASTIC STRAIN MUST BE`,1`ENTERED IN ASCENDING ORDER')CALL XITENDIFCC CURRENT YIELD STRESS AND HARDENINGCDEQPL=EQPL1-EQPL0SYIEL0=TABLE(1,K1)SYIEL1=TABLE(1,K1 1)DSYIEL=SYIEL1-SYIEL0HARD=DSYIEL/DEQPLSYIELD=SYIEL0 (EQPLAS-EQPL0)*HARD GOTO10ENDIFEND DO10CONTINUEENDIFRETURNENDWelcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。