Jump to content

Изменение матрицы жесткости материала с помощью UMAT


Thr33_Doge

Recommended Posts

Thr33_Doge

Здравствуйте. 

 

Возникла задача учесть изменение свойств материала в процессе решения. Сначала решил разобраться на модельной задаче на кирпиче. На первом шаге кирпич, закрепленный на одном торце, растягивается за другой. Дальше свойства материала меняются (вычисляется новая матрица жесткости) , и хочется увидеть, как при той  же деформации изменятся напряжения. Поведение материала модулирую с помощью UMATa, раньше им практически не пользовался, да и с фортраном есть сложности. Буду благодарен за помощь в правильном расчете и обновлении напряжений на втором шаге решения. 

 

Пока мой УМАТ написан так:

 

 

SUBROUTINE UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,
     1 RPL,DDSDDT,DRPLDE,DRPLDT,
     2 STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,CMNAME,
     3 NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT,PNEWDT,
     4 CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,JSTEP,KINC)
C
      INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
      CHARACTER*80 CMNAME
      DIMENSION STRESS(NTENS),STATEV(NSTATV),
     1 DDSDDE(NTENS,NTENS),DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS),
     2 STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS),TIME(2),PREDEF(1),DPRED(1),
     3 PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3),DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3),
     4 JSTEP(4)
     
     
      DO K1=1, NTENS
        DO K2=1, NTENS
            DDSDDE(K1, K2)=0.0
        END DO
      END DO

 

      IF (JSTEP(1) == 1) THEN
      CALL Stiffnesses_1()
      DO K1=1, NTENS
        DO K2=1, NTENS
            STRESS(K1)=STRESS(K1)+DDSDDE(K1, K2)*DSTRAN(K2)
        END DO
      END DO
      STRAN = STRAN + DSTRAN
      ENDIF

 

      IF (JSTEP(1) == 2) THEN

        STATEV(1) = 3
        CALL Stiffnesses_2 ()
       ### место для обновления напряжений ### 
        
      
      ENDIF
        
C      STRAIN ENERGY

      A = 0
      SSED = 0
      DO K1=1,NTENS
        DO K2=1,NTENS
            A = DDSDDE(K1, K2)*DSTRAN(K2)
            SSED = SSED + (STRAN(K1)+0.5*DSTRAN(K1))*A
        END DO
      END DO
        
      SSE = SSE + SSED
    
      RETURN
      CONTAINS 
      SUBROUTINE Stiffnesses_1 ()

      E1=PROPS(1)
      E2=PROPS(2)
      E3=PROPS(3)
      V12=PROPS(4)
      V13=PROPS(5)
      V23=PROPS(6)
      G12=PROPS(7)
      G13=PROPS(8)
      G23=PROPS(9)
      V21=E2/E1*V12
      V31=E3/E1*V13
      V32=E3/E2*V23
      D=(1.-V12*V21-V23*V32-V13*V31-2.*V21*V32*V13)/E1/E2/E3
      DDSDDE(1, 1)=(1.-V23*V32)/E2/E3/D
      DDSDDE(1, 2)=(V21+V31*V23)/E2/E3/D
      DDSDDE(1, 3)=(V31+V21*V32)/E2/E3/D
      DDSDDE(2, 1)=(V21+V31*V23)/E2/E3/D
      DDSDDE(2, 2)=(1.-V13*V31)/E1/E3/D
      DDSDDE(2, 3)=(V32+V12*V31)/E1/E3/D
      DDSDDE(3, 1)=(V31+V21*V32)/E2/E3/D
      DDSDDE(3, 2)=(V32+V12*V31)/E1/E3/D
      DDSDDE(3, 3)=(1.-V12*V21)/E1/E2/D
      DDSDDE(4, 4)=G12
      DDSDDE(5, 5)=G13
      DDSDDE(6, 6)=G23
      END SUBROUTINE Stiffnesses_1
      

      SUBROUTINE Stiffnesses_2 ()

      E1=PROPS(10)
      E2=PROPS(11)
      E3=PROPS(12)
      V12=PROPS(13)
      V13=PROPS(14)
      V23=PROPS(15)
      G12=PROPS(16)
      G13=PROPS(17)
      G23=PROPS(18)
      V21=E2/E1*V12
      V31=E3/E1*V13
      V32=E3/E2*V23
      D=(1.-V12*V21-V23*V32-V13*V31-2.*V21*V32*V13)/E1/E2/E3
      DDSDDE(1, 1)=(1.-V23*V32)/E2/E3/D
      DDSDDE(1, 2)=(V21+V31*V23)/E2/E3/D
      DDSDDE(1, 3)=(V31+V21*V32)/E2/E3/D
      DDSDDE(2, 1)=(V21+V31*V23)/E2/E3/D
      DDSDDE(2, 2)=(1.-V13*V31)/E1/E3/D
      DDSDDE(2, 3)=(V32+V12*V31)/E1/E3/D
      DDSDDE(3, 1)=(V31+V21*V32)/E2/E3/D
      DDSDDE(3, 2)=(V32+V12*V31)/E1/E3/D
      DDSDDE(3, 3)=(1.-V12*V21)/E1/E2/D
      DDSDDE(4, 4)=G12
      DDSDDE(5, 5)=G13
      DDSDDE(6, 6)=G23

      END SUBROUTINE Stiffnesses_2

      END
     
 

 

 

Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
Fedor
Цитата

как при той  же деформации изменятся напряжения

Если приложенные усилия не меняются, то и напряжения не будут меняться если изменением сечения можно пренебречь, а если изменение сечения значительное то пропорционально вырастут и напряжения. В общем силы то должны быть уравновешены. Об этом говорит метод сечений сопромата :)  

Link to post
Share on other sites
Thr33_Doge
3 часа назад, Fedor сказал:

если приложенные усилия не меняются, то и напряжения не будут меняться если изменением сечения можно пренебречь,

Кирпич растягивается за счет задания перемещений на конце, как раз и интересует изменение напряжений в нем в след за изменением жесткостей

Link to post
Share on other sites
ДОБРЯК
6 часов назад, Thr33_Doge сказал:

Дальше свойства материала меняются

Свойства материала для всех элементов одинаково меняется?

Link to post
Share on other sites
Thr33_Doge
36 минут назад, ДОБРЯК сказал:
7 часов назад, Thr33_Doge сказал:

Дальше свойства материала меняются

Свойства материала для всех элементов одинаково меняется?

Да, просто нужно другую матрицу правильно подсунуть

Link to post
Share on other sites
ДОБРЯК
4 минуты назад, Thr33_Doge сказал:

Да, просто нужно другую матрицу правильно подсунуть

Измените свойства материала во входном файле, матрица жесткости изменится.

Link to post
Share on other sites
Orchestra2603
8 hours ago, Thr33_Doge said:

и хочется увидеть, как при той  же деформации изменятся напряжения

Вы моделируете ползучесть (creep)? У вас есть зависимость напряжений от времени и/или скокрости деформации? Если так, то странно, что я нигде не нашел, чтобы использовался DTIME.

 

И вообще, в целом, опишите, в чем у вас проблема то? что не получается?

Link to post
Share on other sites
Fedor

S=E e  если E(е) модуль зависит от деформаций то просто зная деформацию вычисляете напряжение. Деформационная теория пластичности... https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_пластичности   Ну или какая-нибудь другая...   https://en.wikipedia.org/wiki/Flow_plasticity_theory   :)

Edited by Fedor
Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.




×
×
  • Create New...