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Abaqus内置LaRC05失效准则子程序介绍

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本文摘要(由AI生成):

本文介绍了在Abaqus中通过修改关键字来进行模型设置的方法,包括UVARM和DMGINI的设置。UVARM设置涉及材料属性的定义和用户输出变量的指定,而DMGINI设置则关注损伤起始和演化准则的设定。此外,文章还解释了输出变量的含义,包括基体、纤维拐折、纤维分裂和纤维拉伸损伤系数。


LaRC05准则是NASA兰利研究中心关于复合材料强度计算的理论。其吸收了Puck准则中关于基体失效的预测方法,并提出Kinking模型来描述纤维压缩失效的起始。还考虑了就位强度、材料非线性等复杂问题近年来受到广泛关注。

纤维拉伸失效

01.PNG

纤维压缩失效

02.PNG

当σ1≤|Xc/2|时,为纤维的splitting模式,当σ1>|Xc/2|时,为纤维的kinking模式。

基体失效

03.PNG

式中,<x>=(x+|x|)/2;

0405.PNG

Kink角度Ψ为0-180度内使失效系数最大的值。

Abaqus从2017版本开始,内置了UVARM和DMGINI两种子程序供用户调用。UVARM子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”作为材料名的前缀,可以用来评估是否满足LaRC05强度指标;DMGINI子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”作为材料名前缀,可以结合XFEM来分析裂纹萌生和扩展。

材料参数设置

#

Symbol

Description

1

E11

纵向杨氏模量

2

E22

横向杨氏模量

E33

E33=E22 for transverse isotropic lamina


3

ν12

泊松比

ν13

Poisson’s ratio (ν13=ν12 for transverse isotropic lamina)


4

ν23

泊松比

5

G12

面内剪切模量

G23

Transverse shear modulus 2-3 plane   (G23=E22/2(1+ ν23) for transverse
  isotropic lamina)


G13

In plane shear modulus 1-3 plane (g13=g12   for transverse isotropic lamina)


6

XT

纵向拉伸强度

7

XC

纵向压缩强度

8

YT

横向拉伸强度

9

YC

横向压缩强度

10

SL

面内剪切强度

11

α0

压缩断裂角 (default=53˚)

12

φ0

压缩破坏偏折角

13

ST

横向剪切强度

14

ηL

纵向剪切摩擦系数

15

ηT

横向剪切摩擦系数


在abaqus中可以通过修改关键字来进行模型设置

UVARM设置


*Material, name=ABQ_LARC05_DMGCRT_Material-1
  *Elastic, type=ENGINEERING CONSTANTS
  171420., 9080., 9080., 0.32, 0.32, 0.32, 5290., 5290.
  3026.,
  *USER OUTPUT VARIABLES,PROPERTIES=15
  4,
  **E
11, E22, ν12, ν23, G12, XT, XC, YT
 
171420., 9080., 0.32,   0.5, 5290., 2326.2, 1200.1, 62.3
  ** Y
C, SL, α0, φ0, ST, ηL, ηT
 
199.8, 92.3, 53., 2.544,   101.2, 0.082, 0.29,

DMGINI设置

*Material, name=ABQ_LARC05_DMGINI_Material-1
  *Depvar, delete=16
  16,
  *Elastic, type=ENGINEERING CONSTANTS
  171420.,9080.,9080., 0.32, 0.32, 0.32,5290.,5290.
  3026.,
  *DAMAGE INITIATION, CRITERION=USER, FAILURE
  MECHANISMS=4,PROPERTIES=15,tol=0.1
  **E
11, E22, ν12, ν23, G12, XT, XC, YT
 
171420., 9080., 0.32,   0.5, 5290., 2326.2, 1200.1, 62.3
  ** Y
C, SL, α0, φ0, ST, ηL, ηT
 
199.8, 92.3, 53., 2.544,   101.2, 0.082, 0.29,
  *DAMAGE EVOLUTION,FAILURE INDEX=1,TYPE=ENERGY, mixed mode
  behavior=BK, power=2.
  ** Γ
b T L
 
0.25, 0.5, 0.5
  *DAMAGE EVOLUTION,FAILURE INDEX=2,TYPE=ENERGY
  ** Γ
KINK
 
100.
  *DAMAGE EVOLUTION,FAILURE INDEX=3,TYPE=ENERGY
  ** Γ
SPLIT
 
50.
  *DAMAGE EVOLUTION,FAILURE INDEX=4,TYPE=ENERGY
  ** Γ
FT
 
80.

输出变量的含义

UVARM子程序


Symbol

Description

UVARM1

基体损伤系数

UVARM2

纤维拐折损伤系数

UVARM3

纤维分裂损伤系数

UVARM4

纤维拉伸损伤系数

DMGINI子程序


Symbol

Description

SDV8

基体损伤系数

SDV9

纤维拐折损伤系数

SDV10

纤维分裂损伤系数

SDV11

纤维拉伸损伤系数

LaRC05.gif


stress.png

[1].Pinho, S.T., et al., Material and structural response of polymer-matrix fibre-reinforced composites. Journal of Composite Materials, 2012. 46(19-20): p. 2313-2341.

[2].Pinho, S.T., G.M. Vyas and P. Robinson, Material and structural response of polymer-matrix fibre-reinforced composites: Part B. Journal of Composite Materials, 2013. 47(6-7): p. 679-696.

[3].王力立等, 复合材料强度准则在层合板失效预测中的适用性评估分析. 科学技术与工程, 2019. 19(10): 第61-67页.


下面的内容为付费内容,购买后解锁。

内容简介:inp文件和odb文件(2019版本)

Abaqus断裂复合材料航空
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首次发布时间:2020-09-28
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