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Abaqus内置LaRC05失效准则子程序介绍

静默的无线电

3年前浏览8497

LaRC05准则是NASA兰利研究中心关于复合材料强度计算的理论。其吸收了Puck准则中关于基体失效的预测方法，并提出Kinking模型来描述纤维压缩失效的起始。还考虑了就位强度、材料非线性等复杂问题近年来受到广泛关注。

纤维拉伸失效

纤维压缩失效

当σ1≤|Xc/2|时，为纤维的splitting模式，当σ1>|Xc/2|时，为纤维的kinking模式。

基体失效

式中，<x>=(x+|x|)/2;

Kink角度Ψ为0-180度内使失效系数最大的值。

Abaqus从2017版本开始，内置了UVARM和DMGINI两种子程序供用户调用。UVARM子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”作为材料名的前缀，可以用来评估是否满足LaRC05强度指标；DMGINI子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”作为材料名前缀，可以结合XFEM来分析裂纹萌生和扩展。

材料参数设置

#	Symbol	Description
1	E11	纵向杨氏模量
2	E22	横向杨氏模量
E33	E33=E22 for transverse isotropic lamina
3	ν12	泊松比
ν13	Poisson’s ratio (ν13=ν12 for transverse isotropic lamina)
4	ν23	泊松比
5	G12	面内剪切模量
G23	Transverse shear modulus 2-3 plane (G23=E22/2(1+ ν23) for transverse isotropic lamina)
G13	In plane shear modulus 1-3 plane (g13=g12 for transverse isotropic lamina)
6	XT	纵向拉伸强度
7	XC	纵向压缩强度
8	YT	横向拉伸强度
9	YC	横向压缩强度
10	SL	面内剪切强度
11	α0	压缩断裂角 (default=53˚)
12	φ0	压缩破坏偏折角
13	ST	横向剪切强度
14	ηL	纵向剪切摩擦系数
15	ηT	横向剪切摩擦系数

在abaqus中可以通过修改关键字来进行模型设置

UVARM设置

*Material, name=ABQ_LARC05_DMGCRT_Material-1
*Elastic, type=ENGINEERING CONSTANTS
171420., 9080., 9080., 0.32, 0.32, 0.32, 5290., 5290.
3026.,
*USER OUTPUT VARIABLES,PROPERTIES=15
4,
**E11, E22, ν12, ν23, G12, XT, XC, YT
171420., 9080., 0.32, 0.5, 5290., 2326.2, 1200.1, 62.3
** YC, SL, α0, φ0, ST, ηL, ηT
199.8, 92.3, 53., 2.544, 101.2, 0.082, 0.29,

DMGINI设置

*Material, name=ABQ_LARC05_DMGINI_Material-1
*Depvar, delete=16
16,
*Elastic, type=ENGINEERING CONSTANTS
171420.,9080.,9080., 0.32, 0.32, 0.32,5290.,5290.
3026.,
*DAMAGE INITIATION, CRITERION=USER, FAILURE
MECHANISMS=4,PROPERTIES=15,tol=0.1
**E11, E22, ν12, ν23, G12, XT, XC, YT
171420., 9080., 0.32, 0.5, 5290., 2326.2, 1200.1, 62.3
** YC, SL, α0, φ0, ST, ηL, ηT
199.8, 92.3, 53., 2.544, 101.2, 0.082, 0.29,
*DAMAGE EVOLUTION,FAILURE INDEX=1,TYPE=ENERGY, mixed mode
behavior=BK, power=2.
** Γb ,ΓT ,ΓL
0.25, 0.5, 0.5
*DAMAGE EVOLUTION,FAILURE INDEX=2,TYPE=ENERGY
** ΓKINK
100.
*DAMAGE EVOLUTION,FAILURE INDEX=3,TYPE=ENERGY
** ΓSPLIT
50.
*DAMAGE EVOLUTION,FAILURE INDEX=4,TYPE=ENERGY
** ΓFT
80.

输出变量的含义

UVARM子程序
Symbol	Description
UVARM1	基体损伤系数
UVARM2	纤维拐折损伤系数
UVARM3	纤维分裂损伤系数
UVARM4	纤维拉伸损伤系数
DMGINI子程序
Symbol	Description
SDV8	基体损伤系数
SDV9	纤维拐折损伤系数
SDV10	纤维分裂损伤系数
SDV11	纤维拉伸损伤系数

[1].Pinho, S.T., et al., Material and structural response of polymer-matrix fibre-reinforced composites. Journal of Composite Materials, 2012. 46(19-20): p. 2313-2341.

[2].Pinho, S.T., G.M. Vyas and P. Robinson, Material and structural response of polymer-matrix fibre-reinforced composites: Part B. Journal of Composite Materials, 2013. 47(6-7): p. 679-696.

[3].王力立等, 复合材料强度准则在层合板失效预测中的适用性评估分析. 科学技术与工程, 2019. 19(10): 第61-67页.

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内容简介：inp文件和odb文件（2019版本）