木材三维弹塑性本构子程序的开发与实现

一.问题介绍

木材的本构模型是采用连续体单元建模模拟木材弹塑性响应的基础，然而木材复杂的力学性质常常为其本构模型的建立带来困难。木材力学性质的复杂性主要表现在：

1. 不同方向的强度值和刚度值各不相同；

2. 同一方向的抗拉强度和抗压强度之间存在差异；

3. 不同形式荷载作用下材料的响应不同，压力作用下材料的表现以延性为主， 而拉力和剪力作用下材料的破坏呈脆性。

木材在复杂应力状态下的弹塑性本构模型。以经典弹塑性力学为框架，该本构模型建立在如下四个基本假设的基础之上：

1. 木材在弹性阶段是理想的横观各向同性材料；

2. 材料的屈服符合简化的 Hashin 屈服准则；

3. 材料在受拉和受剪屈服之前是理想线弹性的，屈服之后进入塑性流动阶段；

4. 材料受压初始屈服之前是理想线弹性的，屈服之后进入应变硬化阶段，随 着屈服面的转移到达最终屈服面后进入完全的塑性流动。

二.子程序编写流程

本工作室在三维hashing模型的基础上，利用Abaqus软件平台，开发了完整的木材的弹塑性本构umat子程序，包含木材完整的弹性、塑性、强化以及软化阶段。编写子程序的流程如下：

三.结果验证

通过如下图的木材模型进行验证：

该模型在受压、受剪及受拉的工况下，应力应变曲线如下所示：

该子程序还有以下特征：

1. 能计算静力非线性

2. 收敛性好

3. 能计算复杂应力状态

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删

武汉格发信息技术有限公司，格发许可优化管理系统可以帮你评估贵公司软件许可的真实需求，再低成本合规性管理软件许可,帮助贵司提高软件投资回报率，为软件采购、使用提供科学决策依据。支持的软件有: CAD,CAE,PDM,PLM,Catia,Ugnx, AutoCAD, Pro/E, Solidworks ,Hyperworks, Protel,CAXA,OpenWorks LandMark,MATLAB,Enovia,Winchill,TeamCenter,MathCAD,Ansys, Abaqus,ls-dyna, Fluent, MSC,Bentley,License,UG,ug,catia,Dassault Systèmes,AutoDesk,Altair,autocad,PTC,SolidWorks,Ansys,Siemens PLM Software,Paradigm,Mathworks,Borland,AVEVA,ESRI,hP,Solibri,Progman,Leica,Cadence,IBM,SIMULIA,Citrix,Sybase,Schlumberger,MSC Products...