郝毅
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冯露
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王静
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刘美华
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陈振飞
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赵阳
材料科学与工程学报
本文根据Drucker-Prager屈服准则建立了适用于压敏材料的低阶应变梯度塑性(CMSG)理论.在此基础上,通过ABAQUS用户自定义材料子程序(UMAT)接口,建立了CMSG理论本构关系的有限元计算格式,结合该子程序对块状金属玻璃Zr55Cu30Al10Ni5的圆锥压痕响应进行了数值模拟,分析了不同压痕深度和压敏系数的影响.计算结果与实验数据吻合较好,表明该理论可以很好地描述金属玻璃Zr55Cu30Al10Ni5等一类材料的弹塑性行为.计算结果显示Zr55Cu30Al10Ni5的硬度随着压痕深度的增大而减小,由此说明基于Drucker-Prager屈服准则的CMSG理论可以很好地预测金属玻璃Zr55Cu30Al10Ni5在微尺度下表现出来的压敏尺寸效应.
关键词:
CMSG理论
,
Drucker-Prager屈服准则
,
压敏尺寸效应
,
圆锥压痕
,
UMAT
张峰
,
黄霞
,
丁军
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.04.032
利用有限元分析软件中的UMAT子程序,开发了一种新的数值模拟方法来研究热障涂层的位移不稳定性.它可以模拟TGO的实际增长情况,并且可以开放给工程人员进行更多更好的后续分析.对于热障涂层位移不稳定性的研究先是通过实验观察得到TGO的应力以及位移情况.然后利用有限元仿真分析得到其数值模拟结果,所用到的有限元模型是针对较小的TGO厚度(小于1μm),并且将数值模拟结果与目前公认的Karlsson的结果以及实验观察结果作对比.结果表明,TGO的最终变形以及应力分布与Karlsson的分析结果具有相当不错的吻合程度,证明了该数值模拟方案的正确性和有效性,为后续的工作特别是热障涂层系统失效的分析提供了很好的工程参考价值.
关键词:
热障涂层
,
数值模拟
,
位移不稳定性
,
TGO
,
UMAT
卢少娟
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150410.002
应变不变量失效理论(SIFT)是一种新型的基于物理失效模式的复合材料强度理论,被广泛应用于复合材料结构失效分析.首先,为了提高理论分析的精度,SIFT被扩展用于分析碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层合板开孔结构的静载压缩逐步失效机制和强度.开发的SIFT实施方法包括材料强度表征和结构强度预测两个部分.结构强度预测是基于ABAQUS平台并使用Fortran语言编写用户自定义材料子程序(UMAT)实现的.随后,将SIFT预测值与经典复合材料强度理论Tsai-Wu和Hashin理论的预测结果和试验结果进行了对比,结果显示SIFT预测的精度最高.同时,基于SIFT对静载压缩下的AS4/3501-6层合板开孔结构从初始失效到最终失效的失效机制演变进行了详细的分析.最后,将SIFT预测的AS4/3501-6层合板开孔结构静载压缩的失效机制与试验结果进行了对比.结果表明SIFT预测的逐步失效机制与试验结果相吻合,所得结论为CFRP结构强度的预测提供了新思路.
关键词:
应变不变量失效理论
,
失效准则
,
UMAT
,
逐步失效
,
开孔结构
