vumat复合材料冲击问题

shiyu_vincent

一直在研究层合板冲击仿真，使用vumat也有一段时间和经验了
但是最近发现一个问题想和大家探讨一下
      
上面两幅图是层合板最底一层的变形，左图使用的vumat包括damage initiation and evolution （Fibre and matrix damage), 在中间也就是冲击区域单元明显变形扭转严重，而且中间几个单元的应力在damage initiation后骤减为0，但是我定义的evolution是线性衰减过程。右图是只有应力应变线性关系在vumat，没有定义damage的initiation和evolution，冲击过程中单元的变形比较规律。
我也试着用不同的沙漏控制，像enhanced， relax stiffness， stiffness，结果也是不一样的，但是从上图看， 感觉导致这种严重变形的原因还是在于定义damage
我仔细检查了vumat，感觉定义的应该没有错误。请问各位朋友有没有类似经验并解决的能够分享一下。

zsq-w

我也没有看出来问题出在何处。

lz以前用VUMAT有没有这种扭曲存在？
这次用的是什么准则？

shiyu_vincent

zsq-w 发表于 2012-3-27 18:47
我也没有看出来问题出在何处。

lz以前用VUMAT有没有这种扭曲存在？

我用vumat就是一直在做冲击，这种扭曲一直伴随，只不过有的时候不是很大对结果亦影响不大，这次用的是modified hashin for initiation， 然后定义的线性evolution law来模拟degradation， 用经验公式定义了剪切非线性，起初怀疑过是非线性剪切所指，但是换做线性关系时一样会出现这种扭曲。用vumat定义damage只要准则正确，程序其实并不难写，感觉也不会出现什么问题，如果vumat有问题也是准则定义的问题，但是我换作只用haishin initiation，然后直接degradation 至0或是用一定参数degradation，也有一样的问题。 真的百思不得其解

shiyu_vincent

shiyu_vincent 发表于 2012-3-27 19:26
我用vumat就是一直在做冲击，这种扭曲一直伴随，只不过有的时候不是很大对结果亦影响不大，这次用的是mod ...

看manual写的reduced integration， 用enhanced 模式可以很好模拟的bending 问题，冲击也可近似看作bending 的问题，确实用enhanced 模式比其他模式要好些，但是仍然有类似扭曲发生，或是中间冲击部位的单元大变形

zsq-w

shiyu_vincent 发表于 2012-3-27 19:26
我用vumat就是一直在做冲击，这种扭曲一直伴随，只不过有的时候不是很大对结果亦影响不大，这次用的是mod ...

相信各种网格/单元都已经试过了，这些应该不是问题。

这样的话，我看可以先从Hashin initiation入手，再尝试加点数值阻尼看看效果。

shiyu_vincent

zsq-w 发表于 2012-3-27 19:33
相信各种网格/单元都已经试过了，这些应该不是问题。

这样的话，我看可以先从Hashin initiation入手，再 ...

damping是从vumat里加还是可以用abaqus自带的定义damping
考虑过damping 的作用，但是在看了很多文章，都没有提到定义damping，只是说子程序定义了initiation and evolution，我就是感觉很多朋友用vumat没有定义的那么复杂也出现了不错的结果，我的最终结果还可以，就是这种单元扭曲觉得不合理，想找到原因

zsq-w

好，等高手来看看。

shiyu_vincent

有没有类似经验的朋友进来探讨一下啊

shiyu_vincent

顶啊，希望各位朋友前来探讨和帮助

divinelove

shiyu_vincent 发表于 2012-4-6 06:07
顶啊，希望各位朋友前来探讨和帮助

我也是这样的问题，我认为是因为单元刚度下降引起的，特别能量太大，翻转的更明显，这个很显然，如果不翻转，那如果子弹能量足够，怎么穿过去，具体的解决方法，我是没有让刚度降到0，到一定程度效果就好多了，另外不知道楼主对结果处理的时候有没有滤波？我不知道参数怎么设置啊。难道往实验上靠啊？？

shiyu_vincent

divinelove 发表于 2012-5-8 21:02
我也是这样的问题，我认为是因为单元刚度下降引起的，特别能量太大，翻转的更明显，这个很显然，如果不翻 ...

我并没有减到0，就是怕这个问题，设置到了0.99，还是一样，滤波我没有做，因为我怕滤掉一些本应该存在的震动。

divinelove

shiyu_vincent 发表于 2012-5-9 00:11
我并没有减到0，就是怕这个问题，设置到了0.99，还是一样，滤波我没有做，因为我怕滤掉一些本应该存在的 ...

你可以在往小试试，比方降到0.9，看看效果怎么样？我的到0.9就好多了，翻转的少了很多，另外你的模型有没有阻尼，或者粘性什么的，听说可以使结果更好，我的计算机不行，上次把阻尼弄进去，算了一晚上才一步，崩溃的我，后来放弃了，老板不出资，那我也没办法，不知道你的模型有多大，算起来怎么样，好的话不过可以试试。
还有你没有滤波的话，那曲线的震荡一定很大，可不可以把你的力位移曲线给我看看，谢谢

shiyu_vincent

divinelove 发表于 2012-5-9 08:53
你可以在往小试试，比方降到0.9，看看效果怎么样？我的到0.9就好多了，翻转的少了很多，另外你的模型有没 ...

没有加阻尼，另外震荡的不是很大，只是在初期和最大受力区域有一些震荡，和实验结果对比倒是比较吻合的

shiyu_vincent

divinelove 发表于 2012-5-9 08:53
你可以在往小试试，比方降到0.9，看看效果怎么样？我的到0.9就好多了，翻转的少了很多，另外你的模型有没 ...

0.9有些不符合实际了吧，参与应力会很多啊那样，而且按理说一样会增加应变导致不规则变形啊

divinelove

shiyu_vincent 发表于 2012-5-9 17:29
0.9有些不符合实际了吧，参与应力会很多啊那样，而且按理说一样会增加应变导致不规则变形啊 ...

是有点，但是我想告诉你的是或许你可以找到问题的原因，而且我刚刚看了一下这个翻转和纤维方向拉伸起始损伤准则关系很大，我用的那个准则是在文献中找到，有三项，但是刚刚看了一个只有一项，试着算了一下，效果比以前好多了，我在想是不是有的准则适合做冲击，有的不适合啊。具体的就是往实验上靠了，好在vumat好编写，多试试看看吧，因为我也是刚刚做不久。

divinelove

shiyu_vincent 发表于 2012-5-9 17:28
没有加阻尼，另外震荡的不是很大，只是在初期和最大受力区域有一些震荡，和实验结果对比倒是比较吻合的 ...

你用的是刚度折减还是应力折减，刚刚看到这个帖子的vumt ，应力折减，这个有点像usdfld，http://forum.simwe.com/forum.php ... D116%26typeid%3D116

shiyu_vincent

divinelove 发表于 2012-5-9 17:42
你用的是刚度折减还是应力折减，刚刚看到这个帖子的vumt ，应力折减，这个有点像usdfld，http://forum.si ...

用的是刚度折减，但是你应力也会一起更新折减的，不是吗？对于初始准则我试了很多了，hashin 2d 3d，基于应变的准则等等，对结果影响其实并不是 很大，因为基本理论背景都是差不多。我想可能还是像你说的，折减程度的影响吧

divinelove

shiyu_vincent 发表于 2012-5-9 18:45
用的是刚度折减，但是你应力也会一起更新折减的，不是吗？对于初始准则我试了很多了，hashin 2d 3d，基于 ...

我用的也是刚度折减，只是刚刚看到那个帖子用的应力折减，感觉勉强也行的。
不过从我的算例看来，现在能想到的也只有折减程度和初始准则的影响了，再试试看吧，虽然有点急，还是要一步步来。嘿嘿，谢谢你了

shiyu_vincent

divinelove 发表于 2012-5-9 19:18
我用的也是刚度折减，只是刚刚看到那个帖子用的应力折减，感觉勉强也行的。
不过从我的算例看来，现在能 ...

那个例子并没有定义evolution law，只是单纯的判断初始，然后直接折减应力，这样会导致很大的误差的。结果并不准确。至于那么多的震荡，就是好多原因了，只能一个个排除了

taishanbuzuo

有可能是衰减段过长引起的，损伤演化段是要有一定的物理依据的，一般都采用能量演化准则，我用VUMAT计算低俗冲击倒是没有出现楼主这样的问题，但是损伤程度和试验值差异较大。也郁闷中。