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非线性本构关系在ABAQUS中的实现
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{| class="wikitable" align="right" |- |<center><img src=https://www0.kfzimg.com/sw/kfzimg/377/4a5731e6a41a20bd_s.jpg width="260"></center> <small>[https://book.kongfz.com/155184/7563599578 来自 孔夫子网 的图片]</small> |} 《'''非线性本构关系在ABAQUS中的实现'''》，阚前华，康国政，徐祥 著，出版社： 科学出版社。 科学出版社是中国最大的综合性科技出版机构<ref>[http://news.sohu.com/a/791262769_121675507 国家对出版社等级是怎样评估的 ]，搜狐，2024-07-06</ref>，由前[[中国科学院编译局]]与1930年代创建的有较大影响的龙门联合书局合并而来。科学出版社比邻[[皇城根遗址公园]]，是一个历史悠久、力量雄厚，以出版[[学术]]书刊为主的开放式出版社<ref>[http://www.cspm.com.cn/gsgk2017/gsjj/ 公司简介]，中国科技出版传媒股份有限公司</ref>。 ==内容简介== 新材料、新技术和新结构的产生刺激着本构关系的发展。借助大型有限元ABAQUS平台和用户子程序UMAT，展示非线性本构关系及其有限元应用的Zuixin研究成果，激发非线性本构关系发展和应用的创新思维。本书将材料学、力学和机械工程相关基础理论、专业知识与工程实践紧密结合，秉承从易到难，由浅入深的原则，对非线性本构关系的基础理论、有限元实现和应用进行全面介绍。 ==目录== 第1章 绪论：非线性本构关系简介 1 1.1 本构关系概述 1 1.1.1 本构关系的含义 1 1.1.2 本构关系的分类 1 1.1.3 本构原理 2 1.2 本构关系的两种形式 6 1.2.1 全量型本构关系 6 1.2.2 增量型本构关系 6 1.3 本构关系的张量表示 8 1.4 非线性求解策略 11 1.4.1 直接迭代法 11 1.4.2 Newton-Raphson迭代法 12 1.4.3 增量法 12 1.5 本构关系的有限元实现过程 13 1.5.1 有限元法简介 13 1.5.2 有限元分析的基本步骤 14 1.6 ABAQUS用户材料子程序接口 15 1.6.1 UMAT简介 15 1.6.2 输入文件INP格式 18 参考文献 21 第2章 非线性[[弹性]]本构关系 22 2.1 非线性弹性本构关系简介 22 2.2 本构方程 23 2.3 有限元实现格式 24 2.3.1 增量形式的本构方程 24 2.3.2 一致性切线模量推导 25 2.4 材料参数确定 27 2.5 单元验证 28 2.5.1 有限元模型 28 2.5.2 结果分析 28 2.5.3 UMAT代码和INP文件 29 2.5.4 材料参数和状态变量声明 29 2.6 应用实例 30 2.6.1 问题描述 30 2.6.2 有限元模型 31 2.6.3 结果分析 32 2.6.4 INP文件 33 参考文献 33 第3章 黏弹性本构模型 35 3.1 流变学基础 35 3.2 本构方程 36 3.3 有限元实现格式 38 3.3.1 增量形式的本构方程 38 3.3.2 一致性切线模量推导 38 3.3.3 比能量 39 3.4 材料参数确定 39 3.5 单元验证 40 3.5.1 有限元模型 40 3.5.2 结果分析 41 3.5.3 INP文件模板 41 3.5.4 材料参数和状态变量声明 41 3.6 黏弹性材料的压痕分析 42 3.6.1 压痕有限元模型 42 3.6.2 结果分析 42 3.6.3 INP输入文件 44 参考文献 44 第4章 弹塑性本构关系 45 4.1 弹塑性本构关系简介 45 4.1.1 基本概念介绍 45 4.1.2 屈服准则 49 4.2 本构方程 54 4.2.1 各向同性硬化 54 4.2.2 随动硬化 57 4.2.3 混合硬化 62 4.3 有限元实现格式 63 4.3.1 增量形式的本构方程 64 4.3.2 一致性切线模量推导 68 4.4 材料参数确定 70 4.5 单元验证 71 4.5.1 有限元模型 71 4.5.2 结果分析 71 4.5.3 INP文件模板 72 4.5.4 材料参数和状态变量声明 72 4.6 应用实例 73 4.6.1 问题描述 73 4.6.2 有限元模型 73 4.6.3 结果分析 74 4.6.4 INP文件 75 参考文献 75 第5章 黏塑性本构关系 76 5.1 黏塑性本构关系简介 76 5.2 本构方程 76 5.3 有限元实现格式 78 5.3.1 增量形式的本构方程 79 5.3.2 一致性切线模量推导 81 5.4 材料参数确定 83 5.5 单元验证 84 5.5.1 有限元模型 84 5.5.2 结果分析 84 5.5.3 INP文件模板 84 5.5.4 材料参数和状态变量声明 84 5.6 应用实例 85 5.6.1 问题描述 85 5.6.2 有限元模型 85 5.6.3 结果分析 86 5.6.4 INP文件模板 87 参考文献 87 第6章 超弹性本构关系 88 6.1 超弹性本构关系简介 88 6.2 本构方程 89 6.2.1 弹性本构方程 89 6.2.2 相变应变演化律 90 6.3 有限元实现格式 91 6.3.1 增量形式的本构方程 91 6.3.2 一致性切线模量推导 93 6.4 材料参数确定 93 6.5 单元验证 94 6.5.1 有限元模型 94 6.5.2 结果分析 94 6.5.3 UMAT代码和INP文件 95 6.5.4 材料参数和状态变量声明 95 6.6 应用实例 96 6.6.1 问题描述 96 6.6.2 有限元模型 96 6.6.3 结果分析 97 6.6.4 INP文件 98 参考文献 98 第7章 循环弹塑性本构关系 99 7.1 本构方程 99 7.1.1 应变分解 99 7.1.2 屈服函数 99 7.1.3 流动准则 99 7.1.4 硬化准则 100 7.2 有限元实现格式 100 7.2.1 本构方程离散 100 7.2.2 塑性乘子推导 100 7.2.3 一致性切线刚度模量推导 102 7.3 材料参数确定 103 7.4 单元验证 104 7.4.1 有限元模型 104 7.4.2 结果分析 104 7.4.3 UMAT代码和INP文件 105 7.4.4 材料参数和状态变量声明 105 7.5 薄壁圆管多轴循环变形有限元分析 106 7.5.1 有限元模型 106 7.5.2 结果分析 107 7.5.3 INP文件 109 参考文献 110 第8章 循环黏塑性本构关系 111 8.1 循环黏塑性本构关系简介 111 8.2 有限元实现格式 112 8.2.1 本构方程离散 112 8.2.2 隐式应力积分方法 113 8.2.3 一致性切线模量推导 115 8.3 材料参数确定 117 8.4 单元验证 118 8.4.1 验证结果 118 8.4.2 UMAT程序和INP文件 120 8.4.3 材料参数和状态变量声明 120 8.5 缺口圆棒循环黏塑性变形预测 121 8.5.1 有限元模型 121 8.5.2 模拟结果 121 8.5.3 INP文件 123 参考文献 123 第9章 热力耦合循环塑性本构关系 124 9.1 热力耦合循环塑性模型 124 9.1.1 本构方程 124 9.1.2 热平衡方程 126 9.1.3 温度相关演化方程 127 9.2 有限元实现格式 127 9.2.1 增量形式的本构方程 127 9.2.2 隐式应力积分 128 9.2.3 加速算法 130 9.2.4 一致性切线模量推导 130 9.3 材料参数 131 9.4 模型验证 131 9.4.1 热致颈缩行为模拟 131 9.4.2 UMAT代码和INP文件 134 9.4.3 材料参数和状态变量声明 134 9.5 位移控制循环变形行为模拟 135 9.5.1 有限元分析 135 9.5.2 INP文件 136 参考文献 136 第10章 耦合损伤循环塑性本构关系 138 10.1 本构方程 138 10.1.1 主控方程 138 10.1.2 随动硬化律 139 10.1.3 损伤演化律 140 10.2 有限元实现格式 140 10.2.1 增量形式的本构方程 140 10.2.2 一致性切线模量推导 142 10.3 材料参数确定 143 10.3.1 本构模型参数 143 10.3.2 损伤演化参数 144 10.4 单元验证 145 10.4.1 有限元模型 145 10.4.2 结果分析 146 10.4.3 UMAT代码和INP文件 147 10.4.4 材料参数和状态变量声明 147 10.5 轮轨二维滚动接触损伤有限元分析 148 10.5.1 模型简化 148 10.5.2 有限元模型 149 10.5.3 结果分析 153 10.5.4 INP文件 155 参考文献 155 第11章 大变形弹塑性循环本构关系 156 11.1 本构方程 156 11.1.1 运动学关系 156 11.1.2 对数应力率 156 11.1.3 主控方程 158 11.1.4 演化方程 159 11.2 有限元实现格式 159 11.2.1 本构方程离散 159 11.2.2 隐式应力积分 161 11.2.3 一致性切线模量 163 11.3 模型验证 164 11.3.1 有限元模型 164 11.3.2 材料参数 165 11.3.3 单轴拉伸真应力应变曲线模拟 166 11.4 循环应力应变曲线模拟 167 11.4.1 有限元模型 167 11.4.2 模拟结果 167 11.4.3 UMAT代码和INP文件 168 参考文献 168 第12章 晶体塑性循环本构关系 169 12.1 晶体学相关概念 169 12.1.1 晶体取向 170 12.1.2 晶面指数和晶向指数 171 12.1.3 滑移系 171 12.1.4 单晶体的滑移定律 172 12.2 面心立方多晶循环塑性本构模型 173 12.2.1 晶体塑性单晶循环塑性本构模型 173 12.2.2 尺度过渡准则 176 12.3 本构模型的有限元实现 177 12.3.1 简化晶体塑性本构模型 177 12.3.2 本构模型的有限元离散 178 12.3.3 ABAQUS用户材料子程序UMAT 183 12.3.4 UMAT材料参数和状态变量声明 183 12.4 轧制5083H111铝合金板材的有限元模型 185 12.4.1 二维Voronoi模型 185 12.4.2 晶粒取向效应的引入 186 12.4.3 单元选择 187 12.4.4 边界条件 187 12.4.5 材料参数确定 188 12.4.6 有限元网格 188 12.4.7 模拟结果与讨论 189 12.4.8 UMAT代码和INP文件 191 参考文献 192 第13章 应变梯度塑性本构模型 193 ==参考文献== [[Category:040 類書總論；百科全書總論]]
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