Abaqus塑性损伤实例

雨夜

　　Abaqus是一款大型的商用有限元分析软件，以它强大的非线性分析能力得到了广大客户的认可。Abaqus中有丰富的单元类型、材料类型、以及各种能够成熟应用于商业的本构和理论准则。本文主要介绍Abaqus在累积损伤与失效分析上的应用，并且附带自己做的小算例。

　　Abaqus中主要提供如下的材料损伤模型来进行预测材料损伤和失效：
　　1、塑形金属材料的累积损伤与失效：
　　此损伤与失效准则可用于Abaqus/Explicit求解器，能与Mises、Johnson-Cook、Hill和Drucker-Prager等塑性材料本构模型一起使用。该损伤准则提供了多个损伤萌生的参数标准，包括塑形准则、剪切准则、成形极限图(FLD)、成形极限压压力图(FLSD)，MSFLD和M-K等标准。在材料损伤萌生之后，材料强度越来越弱。

　　2、纤维增强材料的累积损伤与失效：
　　Abaqus拥有纤维增强材料的各向异性损伤的建模功能。假设未损伤材料为线弹性材料。因为该材料在损伤的初始阶段没有大量的塑形变形，所以用来预测纤维增强材料的损伤行为。
　　在Abaqus中的损伤演化菜单属于损伤模型的子选项，且对于不同的模型，菜单项变化不大，对于柔性损伤和Johnson-Cook损伤，子选项度是一样的。
　　Abaqus中的损伤演化的类型分为位移和能量两种，分别从破坏时的位移和断裂能的角度求损伤的演化。
　　下面通过高速刚性球撞击钢板的小算例来说明上面第一个损伤准则的使用。
　　刚性球尺寸：半径为5mm，质量为0.1kg，具有垂直于钢板的速度350m/s(图中Z向)，同时具有沿X向的速度80m/s。
　　钢板的尺寸：100mm*100mm*20mm



　　模型描述：

　　在Abaqus/CAE界面中完成模型的建立和装配，其中球体为离散刚体，钢板的材料参数设置如下：



　　对于钢板的参数设置需要包括：密度、弹性参数、塑性参数、损伤萌生参数、损伤演化参数。
　　该模型中给定的损伤萌生参数只有一个等效塑性应变;损伤演化的类型为位移，给定值为0，表示单元一旦有损伤萌生即判定单元失效。材料关键字如下：
　　*DamageInitiation, criterion=ductile
　　0.55,0.,0.
　　*DamageEvolution, type=DISPLACEMENT
　　0.,
　　*Density
　　7.8e-09,
　　*Elastic
　　210000.,0.3
　　*Plastic
　　418., 0.
　　500.,0.0149
　　695.,0.0498
　　780.,0.0952
　　829.,0.1456
　　908., 0.35
　　921., 0.44
　　分析结果：

　　整个时间历程0.004s，最终的状态如下图所示：







　　整个系统的总能量、动能、内能时间历程曲线如下图所示：



转自：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz= ... HA6KwuFcakxbJlJZ#rd

sizhiyuan2006

很不错的例子，谢谢