abaqus单位_ABAQUS本构参数设置

一、本构参数设置

• 分层本构

• 拉伸分离本构

• 典型特征为峰值强度(N)和断裂能(GTC)

• 与模式相关

• 线弹性损伤

• 显式隐式均可使用

• 在之前介绍的一般框架下的损伤建模

• 损伤初始

• 拉伸分离准则

• 损伤演化

• 单元删除

• 线弹性损伤

• 线弹性

• 定义材料损伤之前的性能

• 建立名义应力与名义应变的关系

• 在默认单位厚度下，名义拉伸与分离量

• 非耦合牵引：名义应力仅取决于相应的名义应变

• 非耦合拉伸更为普遍

*ELASTIC, TYPE = {TRACTION,COUPLED TRACTION} 

• 拉伸分离本构中初始刚度为弹性阶段的刚度

• 例如张开模式：Kn= Nmax / dn init

• 在Abaqus中，拉伸分离本构( traction separation )采用名义应力和应变量。

• 如果为单元指定单位厚度，则名义应变对应分离位移值。

• Kn控制单元的弹性反应.

• 如果为粘结单元指定非单位厚度，则调整数据比例以获得准确的刚度Kn。见下一页

在法向拉伸(张开)模式下的损伤起始处的位移

• 例子：剥离试验模型

• 损伤起始

• 混合模式的条件

• 最大应力(或应变)准则: 

• 例如，对于模式I(张开模式)，当sn= Nmax时，MAXS条件意味着损伤开始。

• 应力(或应变)二次方程判据:

• 损伤起始准则总结

• 损伤演化

• 损伤后本构定义为:

• 基于能量或位移损伤演化

• 可以定义总的断裂能，也可以指定失效时对应的有效位移。

• 取决于组合模式

• 组合模式可以由能量或拉力来定义。

• 基于位移的损伤演化

• 损伤可看作是有效位移的函数: 

• 基于位移的损伤演化关键字

• 基于位移的损伤演化Abaqus / CAE界面

• 基于能量的损伤演化

• 断裂能量可以被定义为混合模式的函数，采用表格形式

或解析形式:

• 幂指数形式

• 基于能量的损伤演化关键字

• 可以采用表格的形式指定断裂能；

• 或者，指定纯法向和剪切变形模式下的断裂能，选择幂指数或BK混合本构模型

• 基于能量的损伤演化的Abaqus/CAE界面操作

例子

• 一般情况下，Abaqus要求用户输入粘结厚度heff和10个材料参数:

Diehl, T., "Modeling Surface-Bonded Structures with ABAQUS Cohesive Elements: Beam-Type Solutions,"ABAQUS Users' Conference, Stockholm, 2005. 

• 例子(续)

• 一般地， 已知表面粘结断裂能 GTC

• 例子(续)

• 引入损伤起始比变量：

• 例子(续)

• 在确定好这两个参数后，可以将这样的本构关系应用到各种模式(拉伸+剪切): 

• 例子(续)

• 对于动力问题，如何考虑密度?

• 粘结层的密度也应该被认为是一个罚量值。

• 有效密度不应对稳定时间增量产生不利影响。Diehl提出了以下规则: 

• Abaqus分析用户手册提供了粘结单元密度的确定方法，以减小Abaqus/Explicit中的稳定时间增量的影响。