[讨论]编写Mises模型和DP模型的UMAT。（白金泽老师！请进）

muzirui

多谢浏览。

muzirui

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c| user-defined subroutine example                                |
c|  理想的弹塑性材料 DP材料模型  体元
c******************************************************************
c
      subroutine umat41 (cm,eps,sig,hisv,dt,capa,etype,time,
     .                   temp,i,ixs,x,k,j)
c******************************************************************
c|  livermore software technology corporation  (lstc)             |
c******************************************************************
c
c solid DP material
c variables
c
c cm(1)=young's modulus        弹性模量
c cm(2)=poisson's ratio        泊松比
c cm(3)=shear modulus          剪切模量
c cm(4)=c                      粘聚力
c cm(5)=qp                     内摩擦角
c cm(6)=yield stress           屈服应力
c cm(7)=bulk Modulus           体积模量
c
c hisv(1)=total plastic strain 塑性应变之和   
c hisv(2)=total hydrostatic pressure  静水压力之和
c
c ak=yield stress               屈服应力
c q1-6=deviatoric stresses      偏应力
c ak2=yield function            屈服方程
c depi=incremental platic strain塑性应变增量
c deps=scale back (radial return)返回系数
c
c dimension crv(101,2,*)
  dimension cm(*),eps(*),sig(*),hisv(*)
  character*(*) etype
  if (etype.eq.'brick') then
  davg=(-eps(1)-eps(2)-eps(3))/3.
c Computing Hydrostatic Stress(Incremental)静水应力增量
  p=-davg*cm(1)/((1.-2.*cm(2)))
c Computing Total Hydrostatic Stress       当前的静水应力
  hisv(2)=hisv(2)-p
c Computing Trial Stress                   计算试验应力
  sig(1)=sig(1)+p+g2*(eps(1)+davg)
  sig(2)=sig(2)+p+g2*(eps(2)+davg)
  sig(3)=sig(3)+p+g2*(eps(3)+davg)
  sig(4)=sig(4)+g*eps(4)
  sig(5)=sig(5)+g*eps(5)
  sig(6)=sig(6)+g*eps(6)
c Computing Deviatoric Stress  计算偏应力
  q1=hisv(2)+sig(1)
  q2=hisv(2)+sig(2)
  q3=hisv(2)+sig(3)
  q4=sig(4)
  q5=sig(5)
  q6=sig(6)
        aj2=q4*q4+q5*q5+q6*q6+(q1*q1+q2*q2+q3*q3)/2                       !mises stress* 1/3
c Computing Yield Function  计算屈服方程
  k1=(2*sin(cm(5)))/(sqrt(3)*(3-sin(cm(5))))
  k2=(6*cm(4)*cos(cm(5)))/(sqrt(3)*(3-sin(cm(5))))
  ak2=3*k1*hisv(2)+sqrt(abs(aj2))-k2
  scle=0
c Checking Yield            检查是否屈服
  if(ak2.gt.0) then         !是否  >0
  scle=1
  endif
  fac1=1/(3.0*g)
  fac2=3.0*g                                                        ! 有限塑性应变修正系数（1/分母）
  aj1=3*k1*hisv(2)+sqrt(abs(aj2))+1-scle                            ! 有限塑性应变修正分子
c Computing plastic strain Increment  塑性应变增量
  depi=scle*fac1*(aj1-k2)                                           ! 对应第三步
c Computing Total Plastic Strain      计算当前塑性应变增量 以及 返回系数
  hisv(1)=hisv(1)+depi
  deps=scle*fac2*depi/aj1
c Stress Update 修正应力
  sig(1)=sig(1)-deps*q1
  sig(2)=sig(2)-deps*q2
  sig(3)=sig(3)-deps*q3
  sig(4)=sig(4)-deps*q4
  sig(5)=sig(5)-deps*q5
  sig(6)=sig(6)-deps*q6
  endif
  return
  end

muzirui

更清晰的word文档，请见附件。^_^

BG

看了下你的帖子 因为自己最近也在看弹塑性的东西 进来借楼主的光学点东西，以前学的一点弹塑性的皮毛都快忘光了，现在自学中，有说得不对的地方大家多指正

其中有一句 楼主说 “而DP模型是理想的塑性模型，没有强化准则”， 我感觉好像强化准则和屈服条件应该是相互独立的吧，Drucker-Prager模型应该也是可以采用不同的强化准则的吧，如等向、随动和混和强化准则的吧；从楼主的意思看，应该是楼主想采用DP屈服条件作判断，采用理想弹塑性模型作岩石的本构关系来进行分析吧，我感觉之所以楼主说没有强化准则，应该是因为理想弹塑性模型的原因，而不是采用DP的原因，所以感觉楼主那句话的因果好像有点问题。

顺便帮楼主顶帖

[ 本帖最后由 BG 于 2006-4-17 09:20 编辑 ]

kuku124

提到DP模型，我想问一下楼主，不知道你用没用过ADINA，在那里的DP模型中出现了很不常见的两个参数W和D，在理论手册里说是材料的常数，我查了好多书都没有遇到解释这两个参数的章节，希望楼主帮忙！！

carpenter

1.你用的算法应该叫弹性预测-塑性修正(elastic predictor--plastic corrector)。其实除了这个，还有其它很多种，象塑性预测-塑性修正等。你可用以上的关键字查询找些文章看一下。

2.至于说到修正项，我理解应表示为：

strain_corr = - f * (dG/dp) /K         

其中f 为预测的应力点偏离屈服面(加载面)的大小，G为塑性势(可以采用相关的或不相关的流动法则)，p为应力(不是静水压力，应写成SIGMA，这里仅为输入方便)，K为硬化模量(根据你选用的硬化定律而定。顺便说一下我的观点：关于硬化准则我更倾向于BG的说法。)

我认为其实上式的意义来源于d(epsilon)p=d(lambda) * (dG/dSigma)

3.弹性预测-塑性修正算法被很多有限元软件采用，包括很多商用软件。但越来越多的学者认为这种算法还是存在问题的。

以上仅是个人的一点体会，如果有不对的，请指教!

[ 本帖最后由 carpenter 于 2006-5-10 21:04 编辑 ]

benjackxu

D-P模型作为理想弹塑性模型的一种，似乎是没有考虑材料的硬化（不知是否是＆强化同义）。我觉得考虑盖帽模型能解决这些问题。至于郑颖人提出的广义塑性理论中的一些本构模型，参数太多，估计应用与实际，还得有一段时间。看得我晕晕乎乎的！

bocai230

强化即加工硬化，呵呵
是否 理想弹塑性看怎么定义 屈服后材料的硬化参数吧 等效塑性应变 和屈服应力。
再者，感觉和流动法则有点关系吧。如 等向强化，在理想弹塑性情况下屈服点（面）不变，但若采用等向强化后屈服点（面）提高到下一处，如此应力应变关系也会随着变化，是不是就不再是实际意义上的理想弹塑性了啊
一点想法 不知对否  大家多指教a ~~

bbssbb

需要澄清一点，所有的多不变量各向同性塑性模型(也就是光滑化的MC模型), 包括Matsuoka-Nakai(MN),Lade-Duncan(LD)和Drucker-Prager(DP)等等都是可以引入摩擦硬化(软化)的，类似J2塑性的等向强化。类似的也可以引入粘滞硬化(软化)，相当于J2塑性的随动硬化。当然也可以引入所谓的混合硬化。只不过工程上理想弹塑性模型用的最多，计算上也最稳定而已。

victoryue

谢谢楼主的程序，拿来参考一下。

zakzh

谢谢楼主分享！
dyan 理论手册中 材料模型中一块有相应的公式 不过也没说从哪推倒的

stonetang

应该是J1硬化，J2软化吧
9# bbssbb

3swords

太高深了，飘过。。。