线性强化弹塑性UMAT子程序深度解析

问题描述:假设某种材料,弹性模量E=200GPa,泊松比u=0.3,线性强化特性如下曲线所示,在一个直径d=10mm,长度L0=50mm的试样的一端约束Z向和周向变形(不约束断面的径向,这样可更好的模拟拉伸实验),另一端拉伸伸长DL=0.9mm,求试样Z方向的应力。

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对于这个问题,通过简单计算可以发现试样已经发生塑性变形,通过自编的Umat子程序计算最后试样应力为509.1MPa。我们知道这个问题是有理论解的,下面我们来求理论解。


先求硬化系数H

线性强化弹塑性umat子程序系列-子程序详解的图5



总的应变为

线性强化弹塑性umat子程序系列-子程序详解的图6

线性强化弹塑性umat子程序系列-子程序详解的图7

线性强化弹塑性umat子程序系列-子程序详解的图8



联立后,试样的轴向应力为

线性强化弹塑性umat子程序系列-子程序详解的图9

基于Umat子程序的计算结果与理论值完全一致。


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