[發明專利]多尺度物理本構模型嵌入ABAQUS的方法有效
| 申請號： | 201910352513.1 | 申請日： | 2019-04-29 |
| 公開（公告）號： | CN110135026B | 公開（公告）日： | 2023-04-07 |
| 發明（設計）人： | 吳建軍;楊東升;姜強;王奇帥;李娟;韓若瀾;梁波 | 申請（專利權）人： | 西北工業大學 |
| 主分類號： | G16C60/00 | 分類號： | G16C60/00;G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14 |
| 代理公司： | 西北工業大學專利中心 61204 | 代理人： | 王鮮凱 |
| 地址： | 710072 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 尺度 物理 模型 嵌入 abaqus 方法 | ||
本發明公開了一種多尺度物理本構模型嵌入ABAQUS的方法，用于解決現有本構模型二次開發方法復雜的技術問題。技術方案是對于多尺度物理本構模型，計算子程序所需的屈服應力yield(i)以及多尺度物理本構模型中的晶粒尺寸d、動態再結晶分數X和位錯密度ρ；對已知應變率下的屈服應力對塑性應變進行擬合，針對選取的本構方程，選取三種應變率下的應力應變離散數據進行多項式擬合；在不同應變率下的A0、A1、A2、A3、A4、A5，對進行線性擬合；通過兩次擬合，得到擬合方程。本發明通過建立屈服應力與應變與應變率的聯系，直接求得VUHARD接口所需的各個變量。使后續的計算更準確，減少了計算的復雜性。
技術領域
本發明涉及一種本構模型二次開發方法，特別是涉及一種多尺度物理本構模型嵌入ABAQUS的方法。
背景技術
文獻“基于VUMAT的固體推進劑材料本構模型二次開發(《機械強度》2013年第35期391—394頁”公開了一種本構模型二次開發方法，該方法只針對唯相模型，本構模型不涉及微觀組織變化，內變量之間無互相耦合，可直接進行求導處理后通過FORTRAN編寫子程序即可實現嵌入。現階段，材料微觀組織演變的研究已成為熱門，多尺度物理本構模型的內變量較多，相互之間耦合，由于本構方程內變量之間的耦合關系復雜，傳統的插值方法求解的運算量較大，成為嵌入的難點，因此，非常有必要研究建立一種方法，并解決多尺度物理本構模型的嵌入問題。
發明內容
為了克服現有本構模型二次開發方法復雜的不足，本發明提供一種多尺度物理本構模型嵌入ABAQUS的方法。該方法對于多尺度物理本構模型，計算子程序所需的屈服應力yield(i)以及多尺度物理本構模型中的晶粒尺寸d、動態再結晶分數X和位錯密度ρ；對已知應變率下的屈服應力對塑性應變進行擬合，針對選取的本構方程，選取三種應變率下的應力應變離散數據進行多項式擬合；在不同應變率下的A0、A1、A2、A3、A4、A5，對進行線性擬合；通過兩次擬合，得到擬合方程。本發明通過建立屈服應力與應變與應變率的聯系，直接求得VUHARD接口所需的各個變量。使后續的計算更準確，減少了計算的復雜性。由于采用對目標應變與應變率下的屈服應力進行擬合的方法，解決了多尺度本構模型內變量耦合過多，無法直接求得接口變量的技術問題。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種多尺度物理本構模型嵌入ABAQUS的方法，其特點是包括以下步驟：
步驟一、對于多尺度物理本構模型，子程序所需的屈服應力yield(i)以及多尺度物理本構模型中的晶粒尺寸d、動態再結晶分數X、位錯密度ρ通過式(1)計算：
式中，表示晶粒尺寸變化率，為位錯密度變化率，為再結晶率，為等效塑性應變增量。
步驟二、對已知應變率下的屈服應力對塑性應變進行擬合，針對選取的本構方程，選取三種應變率下的應力應變離散數據進行多項式擬合，擬合方程如下：
式中，yielda(i)，yieldb(i),yieldc(i)為三種應變率下的屈服應力。
步驟三、在不同應變率下的A0、A1、A2、A3、A4、A5，對進行線性擬合，擬合方程為：
式中，為等效塑性應變率。
步驟四、通過兩次擬合，得到的擬合方程如下：
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