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在Abaqus中计算变形梯度的问题

大家好,

我试图在单轴拉伸下的平面应力中模拟各向异性超弹性材料

其中W=Wiso +Wani= C10*(I1-3)+C4*(I4-1)2。

当载荷平行或垂直于纤维方向时,Abaqus返回的变形梯度与求导W后得到的理论表达式相匹配。

但是,当纤维方向既不平行也不垂直于荷载时,Abaqus返回的变形梯度不同

从理论上预期的结果。我花了一些时间阅读Abaqus如何计算变形梯度,结果证明它不是直接从位移计算出来的。事实上,我注意到当我看位移场(Abaqus)时,变形梯度(Abaqus)甚至不匹配。正如预期的那样,变形的配置看起来像剪切,所以我们应该有(F21=0, F12不等于0),但我们有F12和F21都不等于0....我们所看到的并不是我们从输出中得到的……

不幸的是,我需要变形梯度(Abaqus)的准确值,因为我正在通过边界处的牵引施加平行于负载的主应变。

对于那些研究过这个问题(Abaqus中的变形梯度)的人,我很感激一些关于它的文章、论文、评论或评论。我的主题可能与前面的主题是多余的,因为它提出了一个问题,可能已经讨论了很多次,但在Abaqus的最新版本中,这个问题似乎还没有解决。

此外,如果有人知道如何在Abaqus检索真正的变形梯度,请让我知道你是如何处理的。

谢谢,

马利克Ait-Bachir
小灵通的学生
南特中央学校

我不明白你的意思是什么。然而,据我所知,传递到子程序UMAT中的变形梯度并不是连续介质力学中定义的变形梯度(F= dx / dx)。在手册的UMAT部分可以看到,返回的变形梯度是基于b条法的修正变形梯度,以规避锁定问题。F_bar = F (J_bar / J)^(1/n)其中J是积分点处的雅可比矩阵J_bar是体积平均雅可比矩阵。因此,我认为传递给UMAT的变形梯度值根据元素类型有一些差异。

马特·刘易斯的照片

我一直在ABAQUS中与我自己的超弹性模型(UMAT)作斗争,而不是使用UHYPER,因为我有一些类似ogden的术语。事实上,我们得到的是F_bar而不是F,这可能是我所看到的一些收敛问题的答案。现在我需要查找J_bar的定义。有人能快速定义一下J_bar的计算吗这样我就能简单地缩放F_bar了?

马特·刘易斯
新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯

J_bar = 1/V_e \int_{V_e} J dV_e

实际上这与收敛无关。我的问题完全不同。

首先让我告诉你我是如何计算变形梯度的。我写了一个UVARM子程序,我称之为变形梯度。在接下来的评论中,这就是我所提到的变形梯度。你可以在下面看到我在谈论什么:


调用GETVRM (DG,数组,JARRAY、FLGRAY JRCD, JMAC, JMATYP,
1 MATLAYO LACCFLA)

c UVAR取DG(i,j)的值
Uvar(1) =数组(1)
Uvar(2) =数组(2)
Uvar(3) =数组(3)
Uvar(4) =数组(4)
Uvar(5) =数组(5)
Uvar(6) =数组(6)
Uvar(7) =数组(7)
Uvar(8) =数组(8)
Uvar(9) =数组(9)

Dg (1,1) = uvar (1)
Dg (2,2) = uvar (2)
Dg (3,3) = uvar (3)
Dg (1,2) = uvar (4)
Dg (1,3) = uvar (5)
Dg (2,3) = uvar (6)
Dg (2,1) = uvar (7)
Dg (3,1) = uvar (8)
Dg (3,2) = uvar (9)


......

我所说的是Abaqus计算的变形梯度返回意想不到的值。我知道变形梯度只有一个定义:F=dx/ dx。然而,在Abaqus中似乎不是这样计算的。

事实上,他们所谓的“变形梯度”似乎是用的平方根来计算的右柯西-格林变形张量:U = sqrt (C)。所以我们测量的是U而不是F??因为当你一方面看位移场,另一方面看变形梯度时,它们是不匹配的(至少在单轴拉伸下的各向异性超弹性材料的情况下)。

如何在Abaqus中准确计算真实变形梯度?

我敢肯定你们中的一个人之前已经遇到过这个问题!

谢谢你的评论,

马利克

我同意马耶的附加意见。检查元素类型。另外,我想知道你想要的变形梯度。你说你在模拟单轴拉力测试。那么,变形梯度(此时F = dx / dx)的形式为:F = diag(1,1, a),其中>1 if 3是加载方向。这就得到了3个方向上的单轴拉格朗日应变:E = (1/2) (F^T F - G) -> E3 = (a^2 - 1) /2。因此,在单轴拉伸条件下,变形梯度中不存在非对角线分量。我想知道为什么你期望非零非对角线项(F12)?

杰森·梅耶的照片

马利克,

我相信你的问题已经通过dubuking回答了。我不确定您使用的是Abaqus的哪个版本,但这是我在网上找到的v6.6文档。

_______________________________________________________

4.2.1 ABAQUS/标准输出变量标识符

DG

所有
总变形梯度的分量。只适用于
在用户中定义的超弹性、超泡沫和材料模型
子例程UMAT
对于完全集成的一阶四边形和六面体
采用选择性简化积分法。修改后的
这些元素的变形梯度输出。
.dat:是。fil:是。odb字段:否。odb历史:否

_______________________________________________________

我假设你正在使用一个4结点的平面应力元素,即“完全集成的一阶四边形”。因此,如上所述,您在getvarm查询中得到的不是F=dx/ dx。它是在前面的文章中定义的F_bar。参考Abaqus理论手册>元素>连续体元素>固体等参四边形和六面体,了解Abaqus传递给你的更多信息。

杰森

不好意思,当我在两个实体部分之间创建迭代,导致难以收敛的问题,你能告诉我如何处理吗?

警告是:

***警告:在元素1的面上定义了一个从面,该面不包含中面节点。这可能会导致收敛困难。元素类型将被转换,并以方式生成一个中面节点。元素号将保持不变。查看预处理器的输出以确认新的元素和节点定义。如果转换了此曲面的后续元素,则该消息将不会重复

谢谢

我是非常新的abaqus.........

我正在使用一个子程序(对于互补能
密度函数Ω=A_1 I_1²+A_2 I_2

子例程UHYPER
(BI2 BI1 AJ U UI1, UI2, UI3,临时,诺埃尔,

1
CMNAME、INCMPFLAG NUMSTATEV、STATEV NUMFIELDV, FIELDV,

2
FIELDVINC NUMPROPS、道具)
C
包括“ABA_PARAM。公司的
C
字符* 80
CMNAME
维U (2) UI1 (3), UI2 (6), UI3 (6), STATEV (*), FIELDV (*),
2
FIELDVINC(*),道具(*)C

C10 =道具(1)

C01 =道具(2)

D1 =
道具(3)C

Statev (1) = bi1

Statev (2) = bi2 c

U =
C10 * (STATEV(1) 3。)+ C01 * (STATEV(2) 3。)+ ((AJ-1)。* * 2)/ D1

UI1 (1) =
10大

Ui1 (2) = c01

Ui1 (3) = 2 / d1 *(aj-1 .)

UI2 (1) =
0.

Ui2(2) = 0。

Ui2 (3) = 2./ d1

Ui2(4) = 0。

UI2 (5)
= 0。

Ui2(6) = 0。

Ui3(1) = 0。

Ui3(2) = 0。

UI3 (3)
= 0。

Ui3(4) = 0。

Ui3(5) = 0。

Ui3(6) = 0。

返回

结束

在运行作业时,它显示作业已中止
因为编译错误........我正在使用ifort-compiler..........
可以
任何人请给我一个超子程序(任何互补能量
函数),这样我就可以测试我在子程序中是否犯了错误
本身与否..........
你能告诉我如何传递变量(例如。
——bi1,bi2,temp,noel,cname),同时编写子例程???????

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