模型描述: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),另一端先施加509Mpa的轴向拉力,然后在反向施加509MPa的轴向压力。
详细的模型操作和代码文件可在公众号内回复:线性随动。即可自动获取。
部分Umat如下:
SMISES=(STRESS(1)-ALPHA(1)-STRESS(2)+ALPHA(2))**2
1 +(STRESS(2)-ALPHA(2)-STRESS(3)+ALPHA(3))**2
1 +(STRESS(3)-ALPHA(3)-STRESS(1)+ALPHA(1))**2
do K1=NDI+1,NTENS
SMISES=SMISES+SIX*(STRESS(K1)-ALPHA(K1))**2
enddo
SMISES=SQRT(SMISES/TWO)
C
C GET YIELD STRESS AND HARDENING MODULUS
C
SYIELD=PROPS(3)
HARD=PROPS(4)
C
C DETERMINE IF ACTIVELY YIELDING
C
if(SMISES.gt.(ONE+TOLER)*SYIELD) then
C
C ACTIVELY YIELDING
C SEPARATE THE HYDROSTATIC FROM THE DEVIATORIC STRESS
C CALCULATE THE FLOW DIRECTION
C
SHYDRO=(STRESS(1)+STRESS(2)+STRESS(3))/THREE
do K1=1,NDI
flow(K1)=(STRESS(K1)-SHYDRO-ALPHA(K1))/SMISES
enddo
do K1=NDI+1,NTENS
flow(K1)=(STRESS(K1)-ALPHA(K1))/SMISES
enddo
C
C SOLVE FOR EQUIVALENT PLASTIC STRAIN INCREMENT
C
DEQPL=(SMISES-SYIELD)/(HARD+EG3)
C
C UPDATE SHIFT TENSOR, ELASTIC AND PLASTIC STRAINS AND STRESS
C
do k1=1,NDI
ALPHA(K1)=ALPHA(K1)+HARD*flow(K1)*DEQPL
EPLAS(K1)=EPLAS(K1)+THREE/Two*flow(K1)*DEQPL
EELAS(K1)=EELAS(K1)-THREE/Two*flow(K1)*DEQPL
STRESS(k1)=ALPHA(k1)+FLOW(k1)*SYIELD+SHYDRO
enddo
DO k1=NDI+1,NTENS
ALPHA(K1)=ALPHA(K1)+HARD*flow(K1)*DEQPL
EPLAS(K1)=EPLAS(K1)+THREE*flow(K1)*DEQPL
EELAS(K1)=EELAS(K1)-THREE*flow(K1)*DEQPL
STRESS(k1)=ALPHA(k1)+FLOW(k1)*SYIELD
ENDDO
Mises应力云图动画如下图:
应力-应变关系图如下:
从图中可以看到后继屈服压缩应力满足线性随动强化法则,同时体现出理想的Bauschinger(包辛格)效应。
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