内聚力单元被广泛应用于模拟各种断裂行为。本文采用三轴度相关的内聚力本构模型模拟了材料的断裂失效行为。有效三轴度参数
其中
αc为双轴度比的临界值
其中
三轴度相关的内聚力模型本构由三部分组成:线弹性阶段,弹塑性阶段及软化阶段,如下式所示。
其中
根据上述本构,编写三轴度相关内聚力模型UMAT子程序,通过单胞计算得到的结果如图所示。
在进行真实试件计算时,需要将相邻实体单元的三轴度参数传递给内聚力单元,如图所示。
Abaqus中具体实施时,通过UVARM子程序获得当前实体单元的应力状态,并计算得到对应的三轴度,然后通过公共变量实现UVARM和UMAT之间的数据交换,将实体单元的相关参数传递给对应的Cohesive单元。计算得到的结果如下图所示。
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