ABAQUS混凝土损伤模型数据
ABAQUS-混凝土损伤塑性模型-损伤因子
混凝土损伤因子的定义BY lizhenxian271 损伤因子的定义损伤理论最早是1958年Kachanov提出来用于研究金属徐变的。
所谓损伤，是指在各种加载条件下，材料内凝聚力的进展性减弱，并导致体积单元破坏的现象，是受载材料由于微缺陷(微裂纹和微孔洞)的产生和发展而引起的逐步劣化。
损伤一般被作为一种“劣化因素”而结合到弹性、塑性和粘塑性介质中去。
由于损伤的发展和材料结构的某种不可逆变化，因而不同的学者采用了不同的损伤定义。
一般来说，按使用的基准可将损伤分为:(1) 微观基准量1,空隙的数目、长度、面积、体积;2空隙的形状、排列、由取向所决定的有效面积。
(2) 宏观基准量1、弹性常数、屈服应力、拉伸强度、延伸率。
2、密度、电阻、超声波波速、声发射。
对于第一类基准量，不能直接与宏观力学量建立物性关系，所以用它来定义损伤变量的时候，需要对它做出一定的宏观尺度下的统计处理(如平均、求和等)。
对于第二类基准量，一般总是采用那些对损伤过程比较敏感，在实验室里易于测量的量，作为损伤变量的依据。
由于微裂纹和微孔洞的存在，微缺陷所导致的微应力集中以及缺陷的相互作用，有效承载面积由A减小为A’。
如假定这些微裂纹和微孔洞在空间各个方向均匀分布，A’与法向无关，这时可定义各向同性损伤变量D为D= ( A- A’ )/ A事实上，微缺陷的取向、分布及演化与受载方向密切相关，因此材料损伤实际上是各向异性的。
为描述损伤的各向异性，可采用张量形式来定义。
损伤表征了材损伤是一个非负的因子，同时由于这一力学性能的不可逆性，必然有2有效应力定义Cauchy 有效应力张量'σ一般情况下，存在于物体内的损伤(微裂纹、空洞)是有方向性的。
当损伤变量与受力面法向相关时，是为各向异性损伤;当损伤变量与法向无关时，为各向异性损伤。
这时的损伤变量是一标量。
3等效性假设损伤演化方程推导一般使用两种等效性假设，一种是应变等效性假设，另一种是能量等效性假设。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证
第38卷第8期建 筑 结 构2008年8月ABAQUS 混凝土损伤塑性模型参数验证张 劲1 王庆扬1,2 胡守营1 王传甲2(1中国石油大学 北京102249;2中国电子工程设计院深圳市电子院设计有限公司 深圳581031)[摘要] 为了统一ABAQUS 混凝土损伤塑性模型与规范提供的混凝土本构模型,在规范提供的混凝土本构关系的基础上引入损伤因子的概念,对混凝土损伤塑性模型本构关系参数的确定方法进行了研究。
用各等级混凝土本构关系参数模拟结果与规范曲线的对比,验证CDP 模型参数的正确性;用一混凝土剪力墙试验的模拟分析,验证本构关系参数用于结构分析情况下的可靠性。
两种验证结果证明,给出的CDP 模型参数确定方法是正确的,用该方法确定的参数进行结构模拟分析所得结果是可靠的,并指出了CDP 模型的不足。
[关键词] ABAQUS ;混凝土损伤塑性模型;剪力墙试验Parameters Verification of Concrete Damaged Plastic Model of ABAQUS Zhang Jin 1,Wang Qingyang 1,2,Hu Shouying 1,Wang Chuanjia2(1China Univ .of Petroleu m ,Beijing 102249,China ;2Shenzhen Electronics Design Inst .Co .,Ltd .,Shenzhen 518031,China )A bstract :To uniform the concrete damaged plastic model provided by ABAQUS and the concrete constitutive relatiouships provided by the code for concrete structure design ,the damaged factors was introduced into the constitutive relationship provided by criterion ,and then the method used to determine the parameters of CDP model was studied .To verify the correctness of the parameters of CDP model ,the method of contrastin g the results extracted from simulation and the criterion curves is used ;and to verify the reliability applied to structure s imulation ,the method of contrasting s imulation results and experimental results is chosen .It is approved that the determined method of CDP model parameters is correct and the simulation results of structures using the parameters determined by the method is reliable .The shortage of CDP model was ind icated .Keywords :ABAQUS ;concrete damaged plastic model ;s hear wall test作者简介:张劲(1963-),男,副教授。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型的静力性能分析
ABAQUS混凝土损伤塑性模型的静力性能分析一、本文概述混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，在土木工程中占据了重要地位。
然而，混凝土在受力过程中会出现损伤和塑性变形，这对其静力性能产生显著影响。
为了更深入地理解混凝土的力学行为，并对工程实践提供指导，本文将对ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型进行详细分析。
本文首先简要介绍了混凝土材料的特性以及其在工程中应用的重要性。
接着，阐述了混凝土在受力过程中的损伤和塑性变形的机制，为后续分析提供理论基础。
随后，重点介绍了ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型，包括模型的基本假设、控制方程以及参数的选取。
在此基础上，本文通过实例分析了该模型在静力性能分析中的应用，包括模型的建立、加载过程以及结果的后处理。
本文旨在通过理论分析和实例验证，展示ABAQUS混凝土损伤塑性模型在静力性能分析中的有效性和实用性。
通过本文的研究，读者可以对混凝土的力学行为有更深入的理解，并掌握使用ABAQUS进行混凝土静力性能分析的方法。
这对于提高混凝土结构设计的准确性、优化施工方案以及保证工程安全具有重要意义。
二、混凝土损伤塑性模型理论混凝土作为一种复杂的多相复合材料，其力学行为受到内部微观结构、加载条件以及环境因素等多重影响。
在静力性能分析中，混凝土表现出的非线性、弹塑性以及损伤特性使得对其行为进行准确模拟成为一项挑战。
ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性模型（Concrete Damaged Plasticity Model）旨在提供一种有效的工具，用以描述混凝土在静载作用下的力学响应。
混凝土损伤塑性模型是一种基于塑性理论和损伤力学的本构模型，它结合了塑性应变和损伤因子来描述混凝土的力学行为。
在模型中，损伤被视为一种不可逆的退化过程，通过引入损伤变量来反映材料内部微裂缝的扩展和累积。
这些损伤变量在加载过程中逐渐增大，导致材料的刚度降低和承载能力下降。
该模型通过引入两个独立的损伤变量，分别模拟混凝土在拉伸和压缩状态下的损伤演化。
混凝土塑性损伤模型表格解读by自习菌
ABAQUS塑性损伤模型计算表格解读by自习菌（wx公众号）受压本构：fc,r：砼单轴抗压强度标准值，可根据需要取多种值，此处取fck轴心抗压强度标准值fck：C30,20.1MPa;C35,23.4;C40,26.8;C45,29.6;C50,32.4;C55,35.5;C60,38.5εcr：与单轴抗压强度fc,r相应的峰值压应变，规范附录公式αc：单轴受压应力-应变曲线下降段的形状参数，规范附录公式εcu：应力-应变曲线下降段0.5 fc,r对应的压应变εcu/εcr：规范附录公式可适当修正抗压强度代表值fcr，峰值压应变εcr，以及曲线形状参数αc，砼规C.2.4附录。
Ec：弹性模量，只是辅助计算的一个临时取值。
C30,3e4MPa;C40,3.25e4;C50,3.45e4ρc：规范公式n：规范公式x：穷举数列，按规范公式与ε、εcr相关dc：单轴受压损伤演化参数，以x=1为界限，规范为分段公式ε：由x计算出，规范公式σ：规范公式σ修正：在应力-应变曲线上选定弹性阶段与弹塑性阶段的分界点，按Susoo88取0.4 fc,r，或取1/3~1/2 fc,r，可见这也是一个可调整的值。
通过这个选定的点的应力应变，计算弹性阶段的斜率，即E0弹性模量，这个弹性模量就是所采用本构的弹性模量，用E0和ε再重新反算弹性阶段的σ，即得“σ修正”。
对于C30砼，fc,r 取fck=20.1MPa，0.4*20.1=8.04MPa，在表格中插入一行，定义一个ε值，使σ无限逼近8.04（此时尚需重新定义表格这一行x列公式，使之由ε列导出）。
根据这个应力应变值，求出E0，再由E0修正弹性阶段的应力值（即插入行之上的部分）。
【Susoo88：受压曲线与受拉曲线弹性临界点不一样，会产生两个弹性模量，需要在输入时选较大值，不然在后面导算等效塑性应变时会出错…】σtrue，εtrue：之前得到的应力应变是“名义”应力应变，需要在此转换成真实应力应变。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证一、本文概述本文旨在深入探讨ABAQUS软件中混凝土损伤塑性模型的参数验证。
ABAQUS作为一款功能强大的工程模拟软件，广泛应用于各种复杂结构的力学分析。
其中，混凝土损伤塑性模型是ABAQUS用于模拟混凝土材料行为的重要工具，其参数设置的准确性对模拟结果具有决定性影响。
本文将首先介绍混凝土损伤塑性模型的基本原理和关键参数，包括损伤因子、塑性应变、弹性模量等。
随后，将通过实验数据与模拟结果的对比分析，验证模型参数的准确性和可靠性。
实验数据将来自于标准混凝土试件的力学性能测试，如抗压强度、弹性模量等。
通过对比实验数据与模拟结果，我们可以评估模型参数的有效性，并根据需要进行调整和优化。
本文还将探讨不同参数对模拟结果的影响，包括损伤因子、塑性应变等参数的变化对模拟结果的影响。
这将有助于我们更深入地理解混凝土损伤塑性模型的工作原理，并为实际工程应用提供指导。
本文将总结参数验证的结果和经验教训，并提出改进和优化模型参数的建议。
这些建议将为后续的研究和应用提供参考，有助于提高混凝土损伤塑性模型在ABAQUS软件中的模拟精度和可靠性。
二、混凝土损伤塑性模型概述混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其力学行为在工程设计和分析中占据着重要地位。
然而，混凝土在受力过程中的复杂行为，如开裂、压碎和塑性变形等，使得其力学模型的建立和参数确定成为研究的难点。
ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性模型（Concrete Damaged Plasticity Model）是一种专门用于模拟混凝土在复杂应力状态下的力学行为的模型，该模型综合考虑了混凝土的损伤和塑性行为，能够较为准确地模拟混凝土在实际工程中的受力过程。
混凝土损伤塑性模型主要包括损伤和塑性两部分。
损伤部分主要模拟混凝土在受拉和受压状态下的刚度退化，而塑性部分则负责描述混凝土的塑性变形行为。
模型中还引入了损伤因子，用于描述混凝土在受力过程中的内部损伤程度，该因子随着应力的增加而逐渐增大，从而导致混凝土的刚度逐渐降低。
Abaqus混凝土材料模型解读与参数设置
Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置【壹讲壹插件】欢迎转载，作者：星辰-北极星，QQ群：431603427Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置 (1)第一部分：Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型 (2)1.1概要 (2)1.2学习笔记 (2)1.3 参数定义与说明 (3)1.3.1材料模型选择：Concrete Damaged Plasticity (3)1.3.2 混凝土塑性参数定义 (3)1.3.3 混凝土损伤参数定义： (4)1.3.4 损伤参数定义与输出损伤之间的关系 (4)1.3.5 输出参数： (4)第二部分：根据GB50010-2010定义材料损伤值 (5)第三部分：星辰-北极星插件介绍：POLARIS-CONCRETE (6)3.1 概要 (6)3.2 插件的主要功能 (6)3.3 插件使用方法： (6)3.3.1 插件界面： (6)3.3.2 生成结果 (7)3.4、算例： (9)3.4.1三维实体简支梁模型说明 (9)3.4.2 计算结果： (9)第一部分：Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型1.1概要首先我要了解Abaqus内自带的参数模型是怎样的，了解其塑性模型，进而了解其损伤模型，其帮助文档Abaqus Theory Manual 4.5.1 An inelastic constitutive model for concrete讲述的是其非弹性本构，4.5.2 Damaged plasticity model for concrete and other quasi-brittle materials则讲述的塑性损伤模型，同时在Abaqus Analysis User's Manual 22.6 Concrete也讲述了相应的内容。
1.2学习笔记1、混凝土塑性损伤本构模型中的损伤是一标量值，数值范围为（0无损伤~1完全失效[对于混凝土塑性损伤一般不存在]）；2、仅适用于脆性材料在中等围压条件（为围压小于轴抗压强度1/4）；3、拉压强度可设置成不同数值；4、可实现交变载荷下的刚度恢复；默认条件下，由拉转压刚度恢复，由压转拉刚度不变；5、强度与应变率相关；6、使用的是非相关联流动法则，刚度矩阵为非对称，因此在隐式分析步设置时，需在分析定义other-》Matrix storate-》Unsymmetric。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数标定及验证_刘巍
dt σt （ 1 － d t ） E0
（ 3）
在定义受压硬化时， 硬化数据是根据非弹性应 pl ABAQUS 中等效塑性应变 ε 珘 变ε 珘 定义的， c 和非弹 性应变 ε 珘 c 的关系如下 ：
pl in ε 珘 珘 c = ε c － in
dc σc （ 1 － d c ） E0
（ 4）
ck 珘 单轴受拉应力应变关系及开裂应变 ε t 示意
（ 5）
损伤因子 d 为应力状态和单轴损伤变量 d t 和 （ 6）
图1
式中： s t 和 s c 是与应力反向有关的刚度恢复下的应 力状态函数， 它们可根据下面方程定义： s t = 1 － w t r * （ σ11 ） s c = 1 － w c （ 1 － r （ σ11 ） ） 其中 r * （ σ11 ） = H（ σ11 ） =
Industrial Construction Vol. 44 ，Supplement， 2014
工业建筑 2014 年第 44 卷增刊 167
1
混凝土损伤塑性模型理论 ABAQUS 中的 CDP 模型是连续的、 基于塑性的
变形特性， 可以用式（ 1 ） 、 式（ 2 ） 描述。 pl 珘 σ t = （ 1 － d t ） E0 （ ε t － ε t ）
pl pl pl pl
（ 2） 珘） σ c = （ 1 － d c ） E0 （ ε c － ε 在采用 CDP 模型对钢筋混凝土结构进行模拟 时， 钢筋与混凝土的界面效应 （ 如粘结滑移和锁固 行为） 通过在混凝土模型中引入“拉伸硬化 ” 来模拟 钢筋与混凝土在开裂区的荷载传递作用 。拉伸硬化 ck ABAQUS 的数据是根据开裂应变 ε 珘 t 进 行 定 义 的， 珘 中等效塑性应变 ε 珘 t 和开裂应变 ε t 的关系如下 ：
abaqus cdp 混凝土刚度恢复系数 概述及解释说明
abaqus cdp 混凝土刚度恢复系数概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇文章旨在介绍abaqus cdp（Concrete Damaged Plasticity）模型中的混凝土刚度恢复系数，对其进行概述和详细解释说明。
混凝土刚度恢复系数是衡量材料强度退化程度的重要指标，它在结构工程领域广泛应用于预测和评估混凝土结构的性能。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行讲述。
首先，在引言部分我们将对整篇文章进行概括性介绍，明确文章的目的和结构。
接下来，正文部分将给出详细的技术信息和理论知识。
第三部分将着重介绍abaqus cdp模型以及其相关知识点，包括cdp模型的定义、刚度恢复系数的定义以及该系数的重要性。
第四部分则会对混凝土刚度恢复系数进行解释说明，主要包括混凝土刚度衰减机理、计算方法及影响因素，以及实际工程应用和实例分析。
在结尾处，我们将给出全文总结和一些思考。
1.3 目的本文的目的有两方面：一方面是介绍abaqus cdp模型中的混凝土刚度恢复系数，明确其在结构工程中的重要性和应用范围；另一方面是对混凝土刚度恢复系数进行详细解释和说明，帮助读者更好地理解该概念及其相关参数。
这里是“1. 引言”部分的内容。
2. 正文在本篇长文中，我们将详细探讨abaqus cdp模型中的混凝土刚度恢复系数（coefficient of degradation and reinforcement proportion，CDP）的概述及其解释说明。
混凝土刚度恢复系数是指在结构分析过程中，考虑混凝土的非线性行为时，在加载和卸载循环之间用于描述混凝土应力-应变关系改变的参数。
它是衡量混凝土素材在荷载作用下承受损伤后能够恢复正常功能的重要指标。
本文将从以下几个方面进行论述。
首先，在第3部分中，我们将简要介绍abaqus cdp模型，并对其背后的理论基础进行阐述。
cdp模型是一种广泛使用的计算机模拟方法，可用于模拟工程结构在各种力学状态下的响应。
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损伤 拉伸
压缩
0 0.0002 0.001 0.003
0.004
0.005
0 0.0008 0.001 0.002
x=
3.90E+07 5.50E+07 6.90E+07 2.90E+07 8.00E+06 9.00E+05
y=
0
0
0.00046
0.1
0.00085
0.4
0.00095
0.5
0.0012
1.00E+07
0.00E+00 0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.006025 0.007946 0.009986 0.012609 0.016455 0.024877 0.049946
0.362537 0.457444 0.552557 0.673635 0.79134 0.891453 0.950873
abaqus example
dam tensile-
displacement
z=y-x/(1-x)*3e6/2.02e10
#VALUE!
z=y-x/(1-x)*3e6/2.02e10
0 0.000443498 0.00075099
0.000801485 0.000605941 0.000463366
z:cracking strain
x=
0 0.06075 0.24956
0
0.002
0.004
0.006
单轴拉伸全应力-应变曲线
0.001
0.002
0.003
Damage and plasti源自 deformation of reservoir rocks:
弹性模量（Pa)
2.020E+10
泊松比 0.27
破坏准则参数
膨胀角（度） 15
偏心率 0.1
y=
z=y-x/(1-x)*3.9e7/2.02e10
拉伸损伤 0
0.623855 0.868814 0.936374 0.985622 0.983194
0 0.00019 0.000817 0.002014 0.006422
0.01
储层岩石 3.90E+07 5.50E+07 6.90E+07 2.90E+07
8.00E+06
9.00E+05
拉伸 3.00E+06 8.00E+06 3.00E+06
2900000
0
1943930
6.62E-05
1303050 0.00012286
873463 0.000173427
585500
0.00022019
392472 0.000264718
263082 0.000308088
176349
0.00035105
118210 0.000394138
79238.8 0.000437744
Inelastic strain
Damage
0 0.0004 0.0008 0.0012 0.0016 0.002 0.0024 0.0036 0.005 0.01
0 0.1299 0.2429 0.3412 0.4267 0.5012 0.566 0.714 0.8243 0.9691
Tension recovery factor = 0.0
compressive 14107000 25447000 33869000 39841000 43933000 46643000 48357000 49360000
Compressive Damage
0 0.0571082 0.1226754 0.2224032
0 0.000126 0.000309 0.000559 0.000862 0.001204 0.001573 0.001962
0 0.003225 0.003225 0.003717
tensile 479000 959000 1439000 1916000 2387000 2842000 3265000
tensile damage
0 0.067462 0.154749 0.243915
0.3911833 0.5428247 0.6482136 0.7330999 0.8050881 0.8787378 0.9433961
Cracking strain
ecovery factor = 1.0
0 0.0001 0.0003 0.0004 0.0005 0.0008 0.001 0.002 0.003 0.005
力-应变关系
x= y=
0
0
0.00046 0.1
0.00085 0.4
粘聚系数 0.00095 0.5
0
0.0012 0.8
53115.4 0.000482165
tensile damage 0
0.381217 0.617107 0.763072 0.853393 0.909282 0.943865 0.965265 0.978506 0.9867 0.99177
知网数据 拉伸行为 2.05E+06 733300 406500 204250
0 0.3 0.55 0.7 0.8 0.9 0.93 0.95 0.97 0.99
Compression recovery factor
= 1.0
全应力-应变关系
Compress Stress
0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008 0.000907062 0.001503021 0.00199747 0.002421979 0.002799698 0.003147243 0.003476548 0.004427304 0.005562576 0.010111518
30300
0 2.00E-05 3.50E-05 4.60E-05 8.60E-04
混凝土压缩损伤 0
0.060751 0.249562 0.483663 0.773439 0.84606 0.918817 0.94492
0 0.00019 0.000817 0.002014 0.006422
0.01 0.02 0.03
0 0.000264 0.000312 0.000359
0.000424 0.000485 0.000561 0.000706 0.000982 0.001657 0.003328
displacement 0
0.000066185 0.00012286 0.000173427 0.00022019 0.000264718 0.000308088 0.00035105 0.000394138 0.000437744 0.000482165
0.8
0.0018
0.9
压缩 0 0.1
0.32 0.59 0.89 0.92
0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005
混凝土损伤塑性模型
破坏准则参数
力－应变关系
不变应力比 0.6667
Inelastic strain
overy factor = 0.0
0 0.0004 0.0008 0.0012 0.0016 0.002 0.0024 0.0036 0.005 0.01
0 0.00019 0.000817
0.002014 0.006422
0.01
0.02 0.03
0 6.5122E-05 0.000174938
0.000205482 0.000169043 0.000611161
0.001851294 0.003121832
0.008
0.01
0.012
0.008
ABAQUS混凝土损伤塑性模型
弹性模量（Pa) 2.648E+10
泊松比 0.167
密度(Kg/m3) 2400
破坏准则参数
膨胀角（度） 15
偏心率 0.1
双轴极限抗压强度/单 轴极限抗压强度
1.16
塑性应力－应变关系
Compress Stress
24019000 29208000 31709000 32358000 31768000 30379000 28507000 21907000 14897000 2953000
0.0018 0.9
Strain 0
264800 529600 794400 1059200 1324000 1588800 1780000 1457000 1113000 960000 800000 536000 359000 161000 73000 40000
0 4.00E-05 6.00E-05 8.00E-05 0.0001 0.000121 0.000142
0.01
0.012
0.004
0.005
0.006
密度(Kg/m3) 2100
破坏准则参数
双轴极限抗压 强度/单轴极限
抗压强度 1.16
8.00E+07
7.00E+07
6.00E+07
5.00E+07
4.00E+07
3.00E+07
不变应力比 0.6667
粘聚系数
0
图表标题
3.00E+07
2.00E+07
Tension Stress
0 0.00001 0.00002 0.00003 0.00004 0.00005 0.00006 0.000067 0.000155023 0.000342032 0.000436254 0.000530211 0.000820242 0.001013557 0.00200608 0.003002757 0.005001511