非線性本構關係在ABAQUS中的實現
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《非線性本構關係在ABAQUS中的實現》，闞前華，康國政，徐祥 著，出版社： 科學出版社。
科學出版社是中國最大的綜合性科技出版機構[1]，由前中國科學院編譯局與1930年代創建的有較大影響的龍門聯合書局合併而來。科學出版社比鄰皇城根遺址公園，是一個歷史悠久、力量雄厚，以出版學術書刊為主的開放式出版社[2]。
目錄
內容簡介
新材料、新技術和新結構的產生刺激着本構關係的發展。藉助大型有限元ABAQUS平台和用戶子程序UMAT，展示非線性本構關係及其有限元應用的Zuixin研究成果，激發非線性本構關係發展和應用的創新思維。本書將材料學、力學和機械工程相關基礎理論、專業知識與工程實踐緊密結合，秉承從易到難，由淺入深的原則，對非線性本構關係的基礎理論、有限元實現和應用進行全面介紹。
目錄
第1章 緒論：非線性本構關係簡介 1
1.1 本構關係概述 1
1.1.1 本構關係的含義 1
1.1.2 本構關係的分類 1
1.1.3 本構原理 2
1.2 本構關係的兩種形式 6
1.2.1 全量型本構關係 6
1.2.2 增量型本構關係 6
1.3 本構關係的張量表示 8
1.4 非線性求解策略 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 本構關係的有限元實現過程 13
1.5.1 有限元法簡介 13
1.5.2 有限元分析的基本步驟 14
1.6 ABAQUS用戶材料子程序接口 15
1.6.1 UMAT簡介 15
1.6.2 輸入文件INP格式 18
參考文獻 21
第2章 非線性彈性本構關係 22
2.1 非線性彈性本構關係簡介 22
2.2 本構方程 23
2.3 有限元實現格式 24
2.3.1 增量形式的本構方程 24
2.3.2 一致性切線模量推導 25
2.4 材料參數確定 27
2.5 單元驗證 28
2.5.1 有限元模型 28
2.5.2 結果分析 28
2.5.3 UMAT代碼和INP文件 29
2.5.4 材料參數和狀態變量聲明 29
2.6 應用實例 30
2.6.1 問題描述 30
2.6.2 有限元模型 31
2.6.3 結果分析 32
2.6.4 INP文件 33
參考文獻 33
第3章 黏彈性本構模型 35
3.1 流變學基礎 35
3.2 本構方程 36
3.3 有限元實現格式 38
3.3.1 增量形式的本構方程 38
3.3.2 一致性切線模量推導 38
3.3.3 比能量 39
3.4 材料參數確定 39
3.5 單元驗證 40
3.5.1 有限元模型 40
3.5.2 結果分析 41
3.5.3 INP文件模板 41
3.5.4 材料參數和狀態變量聲明 41
3.6 黏彈性材料的壓痕分析 42
3.6.1 壓痕有限元模型 42
3.6.2 結果分析 42
3.6.3 INP輸入文件 44
參考文獻 44
第4章 彈塑性本構關係 45
4.1 彈塑性本構關係簡介 45
4.1.1 基本概念介紹 45
4.1.2 屈服準則 49
4.2 本構方程 54
4.2.1 各向同性硬化 54
4.2.2 隨動硬化 57
4.2.3 混合硬化 62
4.3 有限元實現格式 63
4.3.1 增量形式的本構方程 64
4.3.2 一致性切線模量推導 68
4.4 材料參數確定 70
4.5 單元驗證 71
4.5.1 有限元模型 71
4.5.2 結果分析 71
4.5.3 INP文件模板 72
4.5.4 材料參數和狀態變量聲明 72
4.6 應用實例 73
4.6.1 問題描述 73
4.6.2 有限元模型 73
4.6.3 結果分析 74
4.6.4 INP文件 75
參考文獻 75
第5章 黏塑性本構關係 76
5.1 黏塑性本構關係簡介 76
5.2 本構方程 76
5.3 有限元實現格式 78
5.3.1 增量形式的本構方程 79
5.3.2 一致性切線模量推導 81
5.4 材料參數確定 83
5.5 單元驗證 84
5.5.1 有限元模型 84
5.5.2 結果分析 84
5.5.3 INP文件模板 84
5.5.4 材料參數和狀態變量聲明 84
5.6 應用實例 85
5.6.1 問題描述 85
5.6.2 有限元模型 85
5.6.3 結果分析 86
5.6.4 INP文件模板 87
參考文獻 87
第6章 超彈性本構關係 88
6.1 超彈性本構關係簡介 88
6.2 本構方程 89
6.2.1 彈性本構方程 89
6.2.2 相變應變演化律 90
6.3 有限元實現格式 91
6.3.1 增量形式的本構方程 91
6.3.2 一致性切線模量推導 93
6.4 材料參數確定 93
6.5 單元驗證 94
6.5.1 有限元模型 94
6.5.2 結果分析 94
6.5.3 UMAT代碼和INP文件 95
6.5.4 材料參數和狀態變量聲明 95
6.6 應用實例 96
6.6.1 問題描述 96
6.6.2 有限元模型 96
6.6.3 結果分析 97
6.6.4 INP文件 98
參考文獻 98
第7章 循環彈塑性本構關係 99
7.1 本構方程 99
7.1.1 應變分解 99
7.1.2 屈服函數 99
7.1.3 流動準則 99
7.1.4 硬化準則 100
7.2 有限元實現格式 100
7.2.1 本構方程離散 100
7.2.2 塑性乘子推導 100
7.2.3 一致性切線剛度模量推導 102
7.3 材料參數確定 103
7.4 單元驗證 104
7.4.1 有限元模型 104
7.4.2 結果分析 104
7.4.3 UMAT代碼和INP文件 105
7.4.4 材料參數和狀態變量聲明 105
7.5 薄壁圓管多軸循環變形有限元分析 106
7.5.1 有限元模型 106
7.5.2 結果分析 107
7.5.3 INP文件 109
參考文獻 110
第8章 循環黏塑性本構關係 111
8.1 循環黏塑性本構關係簡介 111
8.2 有限元實現格式 112
8.2.1 本構方程離散 112
8.2.2 隱式應力積分方法 113
8.2.3 一致性切線模量推導 115
8.3 材料參數確定 117
8.4 單元驗證 118
8.4.1 驗證結果 118
8.4.2 UMAT程序和INP文件 120
8.4.3 材料參數和狀態變量聲明 120
8.5 缺口圓棒循環黏塑性變形預測 121
8.5.1 有限元模型 121
8.5.2 模擬結果 121
8.5.3 INP文件 123
參考文獻 123
第9章 熱力耦合循環塑性本構關係 124
9.1 熱力耦合循環塑性模型 124
9.1.1 本構方程 124
9.1.2 熱平衡方程 126
9.1.3 溫度相關演化方程 127
9.2 有限元實現格式 127
9.2.1 增量形式的本構方程 127
9.2.2 隱式應力積分 128
9.2.3 加速算法 130
9.2.4 一致性切線模量推導 130
9.3 材料參數 131
9.4 模型驗證 131
9.4.1 熱致頸縮行為模擬 131
9.4.2 UMAT代碼和INP文件 134
9.4.3 材料參數和狀態變量聲明 134
9.5 位移控制循環變形行為模擬 135
9.5.1 有限元分析 135
9.5.2 INP文件 136
參考文獻 136
第10章 耦合損傷循環塑性本構關係 138
10.1 本構方程 138
10.1.1 主控方程 138
10.1.2 隨動硬化律 139
10.1.3 損傷演化律 140
10.2 有限元實現格式 140
10.2.1 增量形式的本構方程 140
10.2.2 一致性切線模量推導 142
10.3 材料參數確定 143
10.3.1 本構模型參數 143
10.3.2 損傷演化參數 144
10.4 單元驗證 145
10.4.1 有限元模型 145
10.4.2 結果分析 146
10.4.3 UMAT代碼和INP文件 147
10.4.4 材料參數和狀態變量聲明 147
10.5 輪軌二維滾動接觸損傷有限元分析 148
10.5.1 模型簡化 148
10.5.2 有限元模型 149
10.5.3 結果分析 153
10.5.4 INP文件 155
參考文獻 155
第11章 大變形彈塑性循環本構關係 156
11.1 本構方程 156
11.1.1 運動學關係 156
11.1.2 對數應力率 156
11.1.3 主控方程 158
11.1.4 演化方程 159
11.2 有限元實現格式 159
11.2.1 本構方程離散 159
11.2.2 隱式應力積分 161
11.2.3 一致性切線模量 163
11.3 模型驗證 164
11.3.1 有限元模型 164
11.3.2 材料參數 165
11.3.3 單軸拉伸真應力應變曲線模擬 166
11.4 循環應力應變曲線模擬 167
11.4.1 有限元模型 167
11.4.2 模擬結果 167
11.4.3 UMAT代碼和INP文件 168
參考文獻 168
第12章 晶體塑性循環本構關係 169
12.1 晶體學相關概念 169
12.1.1 晶體取向 170
12.1.2 晶面指數和晶向指數 171
12.1.3 滑移系 171
12.1.4 單晶體的滑移定律 172
12.2 面心立方多晶循環塑性本構模型 173
12.2.1 晶體塑性單晶循環塑性本構模型 173
12.2.2 尺度過渡準則 176
12.3 本構模型的有限元實現 177
12.3.1 簡化晶體塑性本構模型 177
12.3.2 本構模型的有限元離散 178
12.3.3 ABAQUS用戶材料子程序UMAT 183
12.3.4 UMAT材料參數和狀態變量聲明 183
12.4 軋制5083H111鋁合金板材的有限元模型 185
12.4.1 二維Voronoi模型 185
12.4.2 晶粒取向效應的引入 186
12.4.3 單元選擇 187
12.4.4 邊界條件 187
12.4.5 材料參數確定 188
12.4.6 有限元網格 188
12.4.7 模擬結果與討論 189
12.4.8 UMAT代碼和INP文件 191
參考文獻 192
第13章 應變梯度塑性本構模型 193
參考文獻
- ↑ 國家對出版社等級是怎樣評估的 ，搜狐，2024-07-06
- ↑ 公司簡介，中國科技出版傳媒股份有限公司