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ABAQUS 中自带了三种混凝土材料模型，分别是弥散开裂模型（Concrete smeared cracking），脆性断裂模型（Cracking model for concrete）和塑性损伤模型（Concrete damaged plasticity）。弥散模型只能在隐式算法（Abaqus/Standard）环境中使用。脆性断裂模型其实就是一般的脆性断裂模型，并不是针对混凝土材料的模型，而且只能在显示算法（Abaqus/Explicit）中使用。塑性损伤模型可以在两种环境中使用（Abaqus/Standard, Abaqus/Explicit）。
今天就先讲一下弥散模型的参数意义和ABAQUS环境下的参数设置
弹性参数
首先是用各向同性的线弹性模型来定义材料的弹性属性
弹性参数的定义路径：
Mechanical—Elastic
弹性参数
塑性参数
用各项同性的压缩塑性来定义材料的塑性行为，注意这里的塑性曲线是压应力对应的塑性应变的曲线。比如结尾的表格的混凝土材料的屈服应力为20.68MPa，对应的塑性应变是0。材料的破坏应力是37.92MPa，对应的塑性应变是1.5E-3。这样定义的材料的塑性硬化行为就是线性硬化。
塑性参数的定义路径：
Mechanical—Plasticity—Concrete Smeared Cracking.
塑性参数
应力软化参数
然后就是开裂后的应力软化曲线，如下图所示的应力应变曲线，Faliure Point后面应力下降的那一段曲线就是tension stiffening的曲线，在ABAQUS中定义材料属性的时候只需要给出应力降为零的时候的应变，ABAQUS建议值的范围在1E-3~1E-4的范围内都是合理的。
tension stiffening曲线，摘自ABAQUS手册
tension stiffening定义路径：
Mechanical—Plasticity—Concrete Smeared Cracking—Sub-options—tension stiffening
tension stiffening
需要注意的是在Abaqus/Standard的环境下，应力下降为零时的应变给的越大计算结果越容易收敛，因为较小的应变会使裂纹更快的形成，快速的卸载会导致模型的应力不稳定，继而导致Standard的计算结果无法收敛。
裂纹控制
然后是裂纹形状和方向的控制，ABAQUS中弥散裂纹的形状和方向使用过 failure ratios 来控制的
Ratio 1
双轴极限压应力与单轴极限压应力之比，默认可以设置为1.16
Ratio of the ultimate biaxial compressive stress to the uniaxial compressive ultimate stress. The default value is 1.16.
Ratio 2
单轴拉伸破坏应力与单轴极限压应力之比 的绝对值为，默认可以设置为0. 09。
Absolute value of the ratio of uniaxial tensile stress at failure to the uniaxial compressive stress at failure. The default value is 0.09.
Ratio 3
双轴压缩的极限主塑性应变和单轴压缩的极限主塑性应变的比值，默认可设置为1.28。
Ratio of the magnitude of a principal component of plastic strain at ultimate stress in biaxial compression to the plastic strain at ultimate stress in uniaxial compression. The default value is 1.28.
Ratio 4
在平面应变的情况下，当其他方向的非零主应力为极限压应力时，极限主拉应力和和单轴拉伸的极限应力的比值，默认可设置为1/3。
Ratio of the tensile principal stress value at cracking in plane stress, when the other nonzero principal stress component is at the ultimate compressive stress value, to the tensile cracking stress under uniaxial tension. The default value is 1/3.
（以上英文摘自ABAQUS手册，如果翻译的有瑕疵欢迎批评指正，尽情吐槽！）
Failure Ratios 的定义的路径为：
Mechanical—Plasticity—Concrete Smeared Cracking—Sub-options—Failure Ratios
Failure Ratios
裂纹剪切参数
最后没说的是Cracked shear retention的参数
Cracked shear retention是用来减小裂纹面的剪切模量，如果不定义的话，ABAQUS会默认剪切模量不被裂纹影响，这个假设在大部分情况下是合理的。所以就不多说了，感兴趣的同学可以去查ABAQUS手册。
钢筋混凝土材料参数[1]
Young's modulus： 28.6 GPa
Poisson's ratio： 0.15
Uniaxial compression values:
Yield stress： 20.68 MPa
Failure stress： 37.92 MPa
Plastic strain at failure： 1.5E-3
Ratio of uniaxial tension to compression failure stress： 8.36E-2
Ratio of biaxial to uniaxial compression failure stress： 1.16
Cracking failure stress：3.17 MPa
Density (before mass scaling)： 2.4E-9 t/mm3
“Tension stiffening” is assumed as a linear decrease of the stress to zero stress, at a strain of 5E-4, at a strain of 10E-4, or at a strain of 2E-3.
Steel (rebar) properties:
Young's modulus: 200 GPa
Yield stress: 345 MPa
Density (before mass scaling): 7.8E-9 t/mm3
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