混凝土损伤模型：inelastic strain,Plastic strain,damage parameter(损伤因子)

wly0716

最近一直在做一个简单的钢筋混凝土梁模型，用的是损伤塑性模型，现在遇到一些问题：

1）compressive behavior 里面的非弹性应变inelastic strain(IE)是怎么选取的，看到有的参考资料取的是塑性应变Plastic strain(PE)的值,两者是等同的吗？

2）在suboption里面，如何选取damage parameter的值，是根据IE取的吗？如果是的话怎么选取采用的一般都是什么公式，我参考了一篇论文《abaqus混凝土损伤塑性模型参数验证》的公式，但得出的结果不对。

请教了。

yoyoxu98

2楼的解答有误，10楼的才正确
这是用户手册里拷贝出来的图，很清楚的显示了非弹性应变、塑性应变、总应变等之间的关系

bajiugehanzi

ican851 发表于 2011-1-3 21:08
我试了下Birtel和Mark的模型来算损伤因子，反复检查没找到什么错啊，可abaqus总提示DURING THE CONVERSION  ...

给以后查看此帖的同学注明一下：计算出损伤因子后要校核塑性应变（计算公式见Abaqus帮助文件20.6.3或张战廷的一篇相关文献），随非弹性应变的增大，塑性应变不能出现减小，也不能出现负值。满足此条件的损伤因子才是正确的，仅仅看趋势、取值等是不行的。

2007xauat

很久没有上仿真了，再次回归！

    损伤因子的计算一般采用两种等效性假设：应变等效性假设和能量等效性假设。

    对于土建行业，混凝土损伤因子一般利用能量等效原理求得，即应力作用下在受损材料产生的弹性余能与等效应力作用在无损材料产生的弹性余能相同。（见过较多的权威机构的分析都是采用该模型的。）

    以下是我根据能量等效原理和混凝土规范计算的C60混凝土的损伤本构关系，采用标准值，通过ABAQUS计算没有问题，给大家共享一下，其余强度的依此类推吧。

billowriver

我没有用过这个本构，但是大概原理是这样的。
Inelastic strain就是指塑性应变，
损伤仅仅改变刚度，并不直接产生塑性应变。

因此，当你已经有了一条单轴压缩曲线的时候，如果你想重复这条曲线，那么
在该曲线的任意一点上卸载，斜率就是E/(1-d)，完全卸载后的残余应变就是塑性应变（Inelastic strain）。
但是多数情况下你没有卸载曲线，这样基本只能自己给个准则，比如假定材料破坏损伤为0.9，初始损伤为0，之间满足线性关系

wly0716

谢谢了，一直是不太明白损伤因子是怎样得出来的。
有的论文是一种公式，而有的却是另一种，很困惑。
今天billowriver兄给了我一种求解方法，再次感谢。
其他高手还有好方法的，欢迎讲解。

cards101

*Concrete Damaged Plasticity
15.,    0.1,   1.16, 0.6667,     0.
*Concrete Compression Hardening
  2.598e+07,     0.
3.1593e+07, 0.0004
3.4298e+07, 0.0008
    3.5e+07, 0.0012
3.4362e+07, 0.0016
3.2859e+07,  0.002
3.0835e+07, 0.0024
2.3696e+07, 0.0036
1.6113e+07,  0.005
  3.194e+06,   0.01
*Concrete Tension Stiffening
3.291e+06,     0.
2.693e+06, 0.0001
2.058e+06, 0.0003
1.775e+06, 0.0004
1.479e+06, 0.0005
   991000., 0.0008
   664000.,  0.001
   298000.,  0.002
   135000.,  0.003
    74000.,  0.005


===========================================================
===========================================================
=============================================================

Compression behavior:
Stress        Inelastic strain                 Damage        Inelastic strain
24.019E+6        0.0000                 0.0000        0.0000
29.208E+6        0.0004                 0.1299        0.0004
31.709E+6        0.0008                 0.2429        0.0008
32.358E+6        0.0012                 0.3412        0.0012
31.768E+6        0.0016                 0.4267        0.0016
30.379E+6        0.0020                 0.5012        0.0020
28.507E+6        0.0024                 0.5660        0.0024
21.907E+6        0.0036                 0.7140        0.0036
14.897E+6        0.0050                 0.8243        0.0050
2.953E+6        0.0100                 0.9691        0.0100
Tension recovery factor  = 0.0.  Tension behavior:
Stress        Cracking strain                 Damage        Cracking strain
1.780E+6        0.0000                 0.0000        0.0000
1.457E+6        0.0001                 0.3000        0.0001
1.113E+6        0.0003                 0.5500        0.0003
0.960E+6        0.0004                 0.7000        0.0004
0.800E+6        0.0005                 0.8000        0.0005
0.536E+6        0.0008                 0.9000        0.0008
0.359E+6        0.0010                 0.9300        0.0010
0.161E+6        0.0020                 0.9500        0.0020
0.073E+6        0.0030                 0.9700        0.0030
0.040E+6        0.0050                 0.9900        0.0050
软件帮助里面的定义


========================================================================
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
=========================================================================
============================================================================
*MATERIAL, NAME=CONCRETE
*ELASTIC
3.25E10, 0.2
*DENSITY
2548.41998
*CONCRETE DAMAGED PLASTICITY
40.,0.,0.,0.,0.
*CONCRETE COMPRESSION HARDENING
11655000,        0
16903454.63,        0.000148385
21234078,        0.000317385
…………
…………
*CONCRETE TENSION STIFFENING
3129000    , 0      
3100876.986, 4.56E-05
3046705.608, 5.84E-05
…………
…………
*CONCRETE TENSION DAMAGE   
0.          ,        0.                                       
0.296020589,        0.000991                                
0.524554904,        0.00199                                 
0.657048478,        0.00299                                 
0.73897889 ,        0.00399                                                                                                                                      
*CONCRETE COMPRESSION DAMAGE
0          ,       0                 
0.086592846,       0.00128277      
0.287110378,       0.00328277      
0.503206483,       0.00528277      
0.649937951,       0.00728277      
0.745003989,       0.00928277      
0.806121236,       0.01128277         
concretez 的定义
===============================================================================++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
=======================================================================
====================================================================
*MATERIAL,NAME=CONMAT1
*ELASTIC
19715,0.18
*DENSITY
2400.0E-12
*CONCRETE DAMAGED PLASTICITY
15.0,
*CONCRETE COMPRESSION HARDENING
7.899434265,0
8.847110164,0.000175783
11.17810984,0.000275783
13.24986658,0.000375783
16.71535726,0.000575783
19.41953734,0.000775783
22.35449259,0.001075783
24.26961665,0.001375783
25.11983211,0.001575783
25.58021108,0.001725783
25.91360916,0.001875783
26.31796594,0.002275783
26.33228573,0.002375783
26.31900129,0.002475783
26.22113814,0.002675783
25.80613603,0.003075783
25.02006231,0.003575783
23.46491194,0.004375783
22.42694577,0.004875783
20.3684549,0.005875783
18.43135199,0.006875783
16.65434271,0.007875783
15.04000765,0.008875783
13.57904678,0.009875783
12.25888531,0.010875783
10.5147091,0.012375783
9.395310541,0.013475783
9.018490403,0.013875783
7.349298322,0.015875783
5.98903889,0.017875783
4.880544392,0.019875783                                                
*CONCRETE TENSION STIFFENING, TYPE=DISPLACEMENT
2.633228573,0
2.633228573,0.005
2.633228545,0.008
2.633225696,0.01
2.632431905,0.015
2.62324421,0.02
2.592586718,0.025
2.535224361,0.03
2.455078564,0.035
2.359582811,0.04
2.255839549,0.045
2.14929601,0.05
2.043679667,0.055
1.941341525,0.06
1.843644551,0.065
1.751283285,0.07
1.664517917,0.075
1.583336307,0.08
1.50756258,0.085
1.436928382,0.09
1.371118819,0.095
1.309801524,0.1
1.252644607,0.105
1.199327356,0.11
1.149546229,0.115
0.878903008,0.15
0.641901032,0.2
0.400393304,0.3
0.282476506,0.4
0.21433908,0.5
0.170610981,0.6
0.140472322,0.7
0.118599361,0.8
0.102092699,0.9
0.089248775,1
cemichaelliu 定义的本构关系之一

wly0716

谢谢2007xauat。再请教下，根据规范的本构关系确定好屈服应力和非弹性应变后，是不是再由非弹性应变确定损伤因子，而怎么样确定损伤因子呢，是有相关的公式吗？如何用能量等效原理求损伤因子呢？谢谢了。

wly0716

请教下billowriver，最近看了些损伤因子相关的资料，发现损伤因子和非弹性应变的关系曲线并非是线性关系，下面是两张曲线。第二张是2007xauat的C60的曲线。

ican851

我试了下Birtel和Mark的模型来算损伤因子，反复检查没找到什么错啊，可abaqus总提示DURING THE CONVERSION FROM CRUSHING TO PLASTIC STRAIN Abaqus FOUND NEGATIVE AND/OR DECREASING VALUES OF PLASTIC STRAIN. VERIFY THAT THE DEGRADATION DATA UNDER *CONCRETE COMPRESSION DAMAGE IS CORRECT 这是我算出来结果

bearandyou

损伤因子确定： 看贴图

guoning_iem

lideyong222 发表于 2011-8-19 19:30
我按照抗规10版，进行损伤塑性模型计算，出现一些错误信息。
The independent variables must be arranged  ...

我问一下，你的问题解决了吗？能不能给我讲讲？谢谢！

tanjian2008

非弹性变形是个大的概念，包括粘性变形和塑性变形在内，它只是针对弹性变形而言的，所以呢塑性应变只是非弹性应变的一部分，非弹性应变=总应变-应力/原始非损伤的弹性模量；而塑性变形=总应变-应力/损伤后的材料弹性模量，非弹性应变大于等于塑性变形！

liujidongcn

哪位能解释一下ABAQUS中输入混凝土损伤模型数据时候，这些数据是指什么：
1）Eccentricity
2）fb0/fc0
3）Dilation Angle
4）Concrete Damaged Plasticity

nuanshuipingbb

我试了下Birtel和Mark的模型来算损伤因子，反复检查没找到什么错啊，可abaqus总提示DURING THE CONVERSION FROM CRUSHING TO PLASTIC STRAIN Abaqus FOUND NEGATIVE AND/OR DECREASING VALUES OF PLASTIC STRAIN. VE ...
ican851 发表于 2011-1-3 21:08

我和你同样的感受，也是得到这样的错误提示，为什么啊

nuanshuipingbb

4# cards101
这都是多少标号的混凝土本构数据啊？

liyang19871212

太谢谢了！坛里高手就是多啊！学到很多东西！

zsq-w

高级区的帖子，严禁灌水。
ls自重。

apogee724

新混规里面给了混凝土受压的卸载路径，按照损伤因子的定义Er=(1-Dc)E0,求可以吗

bwdyx

受教了，高手如云那

yangyq

真正的好帖啊！

flybadream

楼主可参看《ABAQUS在土木工程中的应用》一书，由王金昌、陈页开编著。
里面详细地介绍了你想知道的问题。