ABAQUS混凝土损伤模型数据
ABAQUS-混凝土损伤塑性模型-损伤因子
混凝土损伤因子的定义BY lizhenxian271 损伤因子的定义损伤理论最早是1958年Kachanov提出来用于研究金属徐变的。
所谓损伤，是指在各种加载条件下，材料内凝聚力的进展性减弱，并导致体积单元破坏的现象，是受载材料由于微缺陷(微裂纹和微孔洞)的产生和发展而引起的逐步劣化。
损伤一般被作为一种“劣化因素”而结合到弹性、塑性和粘塑性介质中去。
由于损伤的发展和材料结构的某种不可逆变化，因而不同的学者采用了不同的损伤定义。
一般来说，按使用的基准可将损伤分为:(1) 微观基准量1,空隙的数目、长度、面积、体积;2空隙的形状、排列、由取向所决定的有效面积。
(2) 宏观基准量1、弹性常数、屈服应力、拉伸强度、延伸率。
2、密度、电阻、超声波波速、声发射。
对于第一类基准量，不能直接与宏观力学量建立物性关系，所以用它来定义损伤变量的时候，需要对它做出一定的宏观尺度下的统计处理(如平均、求和等)。
对于第二类基准量，一般总是采用那些对损伤过程比较敏感，在实验室里易于测量的量，作为损伤变量的依据。
由于微裂纹和微孔洞的存在，微缺陷所导致的微应力集中以及缺陷的相互作用，有效承载面积由A减小为A’。
如假定这些微裂纹和微孔洞在空间各个方向均匀分布，A’与法向无关，这时可定义各向同性损伤变量D为D= ( A- A’ )/ A事实上，微缺陷的取向、分布及演化与受载方向密切相关，因此材料损伤实际上是各向异性的。
为描述损伤的各向异性，可采用张量形式来定义。
损伤表征了材损伤是一个非负的因子，同时由于这一力学性能的不可逆性，必然有2有效应力定义Cauchy 有效应力张量'σ一般情况下，存在于物体内的损伤(微裂纹、空洞)是有方向性的。
当损伤变量与受力面法向相关时，是为各向异性损伤;当损伤变量与法向无关时，为各向异性损伤。
这时的损伤变量是一标量。
3等效性假设损伤演化方程推导一般使用两种等效性假设，一种是应变等效性假设，另一种是能量等效性假设。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证
第38卷第8期建 筑 结 构2008年8月ABAQUS 混凝土损伤塑性模型参数验证张 劲1 王庆扬1,2 胡守营1 王传甲2(1中国石油大学 北京102249;2中国电子工程设计院深圳市电子院设计有限公司 深圳581031)[摘要] 为了统一ABAQUS 混凝土损伤塑性模型与规范提供的混凝土本构模型,在规范提供的混凝土本构关系的基础上引入损伤因子的概念,对混凝土损伤塑性模型本构关系参数的确定方法进行了研究。
用各等级混凝土本构关系参数模拟结果与规范曲线的对比,验证CDP 模型参数的正确性;用一混凝土剪力墙试验的模拟分析,验证本构关系参数用于结构分析情况下的可靠性。
两种验证结果证明,给出的CDP 模型参数确定方法是正确的,用该方法确定的参数进行结构模拟分析所得结果是可靠的,并指出了CDP 模型的不足。
[关键词] ABAQUS ;混凝土损伤塑性模型;剪力墙试验Parameters Verification of Concrete Damaged Plastic Model of ABAQUS Zhang Jin 1,Wang Qingyang 1,2,Hu Shouying 1,Wang Chuanjia2(1China Univ .of Petroleu m ,Beijing 102249,China ;2Shenzhen Electronics Design Inst .Co .,Ltd .,Shenzhen 518031,China )A bstract :To uniform the concrete damaged plastic model provided by ABAQUS and the concrete constitutive relatiouships provided by the code for concrete structure design ,the damaged factors was introduced into the constitutive relationship provided by criterion ,and then the method used to determine the parameters of CDP model was studied .To verify the correctness of the parameters of CDP model ,the method of contrastin g the results extracted from simulation and the criterion curves is used ;and to verify the reliability applied to structure s imulation ,the method of contrasting s imulation results and experimental results is chosen .It is approved that the determined method of CDP model parameters is correct and the simulation results of structures using the parameters determined by the method is reliable .The shortage of CDP model was ind icated .Keywords :ABAQUS ;concrete damaged plastic model ;s hear wall test作者简介:张劲(1963-),男,副教授。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型的静力性能分析
ABAQUS混凝土损伤塑性模型的静力性能分析一、本文概述混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，在土木工程中占据了重要地位。
然而，混凝土在受力过程中会出现损伤和塑性变形，这对其静力性能产生显著影响。
为了更深入地理解混凝土的力学行为，并对工程实践提供指导，本文将对ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型进行详细分析。
本文首先简要介绍了混凝土材料的特性以及其在工程中应用的重要性。
接着，阐述了混凝土在受力过程中的损伤和塑性变形的机制，为后续分析提供理论基础。
随后，重点介绍了ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型，包括模型的基本假设、控制方程以及参数的选取。
在此基础上，本文通过实例分析了该模型在静力性能分析中的应用，包括模型的建立、加载过程以及结果的后处理。
本文旨在通过理论分析和实例验证，展示ABAQUS混凝土损伤塑性模型在静力性能分析中的有效性和实用性。
通过本文的研究，读者可以对混凝土的力学行为有更深入的理解，并掌握使用ABAQUS进行混凝土静力性能分析的方法。
这对于提高混凝土结构设计的准确性、优化施工方案以及保证工程安全具有重要意义。
二、混凝土损伤塑性模型理论混凝土作为一种复杂的多相复合材料，其力学行为受到内部微观结构、加载条件以及环境因素等多重影响。
在静力性能分析中，混凝土表现出的非线性、弹塑性以及损伤特性使得对其行为进行准确模拟成为一项挑战。
ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性模型（Concrete Damaged Plasticity Model）旨在提供一种有效的工具，用以描述混凝土在静载作用下的力学响应。
混凝土损伤塑性模型是一种基于塑性理论和损伤力学的本构模型，它结合了塑性应变和损伤因子来描述混凝土的力学行为。
在模型中，损伤被视为一种不可逆的退化过程，通过引入损伤变量来反映材料内部微裂缝的扩展和累积。
这些损伤变量在加载过程中逐渐增大，导致材料的刚度降低和承载能力下降。
该模型通过引入两个独立的损伤变量，分别模拟混凝土在拉伸和压缩状态下的损伤演化。
混凝土塑性损伤模型表格解读by自习菌
ABAQUS塑性损伤模型计算表格解读by自习菌（wx公众号）受压本构：fc,r：砼单轴抗压强度标准值，可根据需要取多种值，此处取fck轴心抗压强度标准值fck：C30,20.1MPa;C35,23.4;C40,26.8;C45,29.6;C50,32.4;C55,35.5;C60,38.5εcr：与单轴抗压强度fc,r相应的峰值压应变，规范附录公式αc：单轴受压应力-应变曲线下降段的形状参数，规范附录公式εcu：应力-应变曲线下降段0.5 fc,r对应的压应变εcu/εcr：规范附录公式可适当修正抗压强度代表值fcr，峰值压应变εcr，以及曲线形状参数αc，砼规C.2.4附录。
Ec：弹性模量，只是辅助计算的一个临时取值。
C30,3e4MPa;C40,3.25e4;C50,3.45e4ρc：规范公式n：规范公式x：穷举数列，按规范公式与ε、εcr相关dc：单轴受压损伤演化参数，以x=1为界限，规范为分段公式ε：由x计算出，规范公式σ：规范公式σ修正：在应力-应变曲线上选定弹性阶段与弹塑性阶段的分界点，按Susoo88取0.4 fc,r，或取1/3~1/2 fc,r，可见这也是一个可调整的值。
通过这个选定的点的应力应变，计算弹性阶段的斜率，即E0弹性模量，这个弹性模量就是所采用本构的弹性模量，用E0和ε再重新反算弹性阶段的σ，即得“σ修正”。
对于C30砼，fc,r 取fck=20.1MPa，0.4*20.1=8.04MPa，在表格中插入一行，定义一个ε值，使σ无限逼近8.04（此时尚需重新定义表格这一行x列公式，使之由ε列导出）。
根据这个应力应变值，求出E0，再由E0修正弹性阶段的应力值（即插入行之上的部分）。
【Susoo88：受压曲线与受拉曲线弹性临界点不一样，会产生两个弹性模量，需要在输入时选较大值，不然在后面导算等效塑性应变时会出错…】σtrue，εtrue：之前得到的应力应变是“名义”应力应变，需要在此转换成真实应力应变。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证一、本文概述本文旨在深入探讨ABAQUS软件中混凝土损伤塑性模型的参数验证。
ABAQUS作为一款功能强大的工程模拟软件，广泛应用于各种复杂结构的力学分析。
其中，混凝土损伤塑性模型是ABAQUS用于模拟混凝土材料行为的重要工具，其参数设置的准确性对模拟结果具有决定性影响。
本文将首先介绍混凝土损伤塑性模型的基本原理和关键参数，包括损伤因子、塑性应变、弹性模量等。
随后，将通过实验数据与模拟结果的对比分析，验证模型参数的准确性和可靠性。
实验数据将来自于标准混凝土试件的力学性能测试，如抗压强度、弹性模量等。
通过对比实验数据与模拟结果，我们可以评估模型参数的有效性，并根据需要进行调整和优化。
本文还将探讨不同参数对模拟结果的影响，包括损伤因子、塑性应变等参数的变化对模拟结果的影响。
这将有助于我们更深入地理解混凝土损伤塑性模型的工作原理，并为实际工程应用提供指导。
本文将总结参数验证的结果和经验教训，并提出改进和优化模型参数的建议。
这些建议将为后续的研究和应用提供参考，有助于提高混凝土损伤塑性模型在ABAQUS软件中的模拟精度和可靠性。
二、混凝土损伤塑性模型概述混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其力学行为在工程设计和分析中占据着重要地位。
然而，混凝土在受力过程中的复杂行为，如开裂、压碎和塑性变形等，使得其力学模型的建立和参数确定成为研究的难点。
ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性模型（Concrete Damaged Plasticity Model）是一种专门用于模拟混凝土在复杂应力状态下的力学行为的模型，该模型综合考虑了混凝土的损伤和塑性行为，能够较为准确地模拟混凝土在实际工程中的受力过程。
混凝土损伤塑性模型主要包括损伤和塑性两部分。
损伤部分主要模拟混凝土在受拉和受压状态下的刚度退化，而塑性部分则负责描述混凝土的塑性变形行为。
模型中还引入了损伤因子，用于描述混凝土在受力过程中的内部损伤程度，该因子随着应力的增加而逐渐增大，从而导致混凝土的刚度逐渐降低。
Abaqus混凝土材料模型解读与参数设置
Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置【壹讲壹插件】欢迎转载，作者：星辰-北极星，QQ群：431603427Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置 (1)第一部分：Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型 (2)1.1概要 (2)1.2学习笔记 (2)1.3 参数定义与说明 (3)1.3.1材料模型选择：Concrete Damaged Plasticity (3)1.3.2 混凝土塑性参数定义 (3)1.3.3 混凝土损伤参数定义： (4)1.3.4 损伤参数定义与输出损伤之间的关系 (4)1.3.5 输出参数： (4)第二部分：根据GB50010-2010定义材料损伤值 (5)第三部分：星辰-北极星插件介绍：POLARIS-CONCRETE (6)3.1 概要 (6)3.2 插件的主要功能 (6)3.3 插件使用方法： (6)3.3.1 插件界面： (6)3.3.2 生成结果 (7)3.4、算例： (9)3.4.1三维实体简支梁模型说明 (9)3.4.2 计算结果： (9)第一部分：Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型1.1概要首先我要了解Abaqus内自带的参数模型是怎样的，了解其塑性模型，进而了解其损伤模型，其帮助文档Abaqus Theory Manual 4.5.1 An inelastic constitutive model for concrete讲述的是其非弹性本构，4.5.2 Damaged plasticity model for concrete and other quasi-brittle materials则讲述的塑性损伤模型，同时在Abaqus Analysis User's Manual 22.6 Concrete也讲述了相应的内容。
1.2学习笔记1、混凝土塑性损伤本构模型中的损伤是一标量值，数值范围为（0无损伤~1完全失效[对于混凝土塑性损伤一般不存在]）；2、仅适用于脆性材料在中等围压条件（为围压小于轴抗压强度1/4）；3、拉压强度可设置成不同数值；4、可实现交变载荷下的刚度恢复；默认条件下，由拉转压刚度恢复，由压转拉刚度不变；5、强度与应变率相关；6、使用的是非相关联流动法则，刚度矩阵为非对称，因此在隐式分析步设置时，需在分析定义other-》Matrix storate-》Unsymmetric。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数标定及验证_刘巍
dt σt （ 1 － d t ） E0
（ 3）
在定义受压硬化时， 硬化数据是根据非弹性应 pl ABAQUS 中等效塑性应变 ε 珘 变ε 珘 定义的， c 和非弹 性应变 ε 珘 c 的关系如下 ：
pl in ε 珘 珘 c = ε c － in
dc σc （ 1 － d c ） E0
（ 4）
ck 珘 单轴受拉应力应变关系及开裂应变 ε t 示意
（ 5）
损伤因子 d 为应力状态和单轴损伤变量 d t 和 （ 6）
图1
式中： s t 和 s c 是与应力反向有关的刚度恢复下的应 力状态函数， 它们可根据下面方程定义： s t = 1 － w t r * （ σ11 ） s c = 1 － w c （ 1 － r （ σ11 ） ） 其中 r * （ σ11 ） = H（ σ11 ） =
Industrial Construction Vol. 44 ，Supplement， 2014
工业建筑 2014 年第 44 卷增刊 167
1
混凝土损伤塑性模型理论 ABAQUS 中的 CDP 模型是连续的、 基于塑性的
变形特性， 可以用式（ 1 ） 、 式（ 2 ） 描述。 pl 珘 σ t = （ 1 － d t ） E0 （ ε t － ε t ）
pl pl pl pl
（ 2） 珘） σ c = （ 1 － d c ） E0 （ ε c － ε 在采用 CDP 模型对钢筋混凝土结构进行模拟 时， 钢筋与混凝土的界面效应 （ 如粘结滑移和锁固 行为） 通过在混凝土模型中引入“拉伸硬化 ” 来模拟 钢筋与混凝土在开裂区的荷载传递作用 。拉伸硬化 ck ABAQUS 的数据是根据开裂应变 ε 珘 t 进 行 定 义 的， 珘 中等效塑性应变 ε 珘 t 和开裂应变 ε t 的关系如下 ：
abaqus cdp 混凝土刚度恢复系数 概述及解释说明
abaqus cdp 混凝土刚度恢复系数概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇文章旨在介绍abaqus cdp（Concrete Damaged Plasticity）模型中的混凝土刚度恢复系数，对其进行概述和详细解释说明。
混凝土刚度恢复系数是衡量材料强度退化程度的重要指标，它在结构工程领域广泛应用于预测和评估混凝土结构的性能。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行讲述。
首先，在引言部分我们将对整篇文章进行概括性介绍，明确文章的目的和结构。
接下来，正文部分将给出详细的技术信息和理论知识。
第三部分将着重介绍abaqus cdp模型以及其相关知识点，包括cdp模型的定义、刚度恢复系数的定义以及该系数的重要性。
第四部分则会对混凝土刚度恢复系数进行解释说明，主要包括混凝土刚度衰减机理、计算方法及影响因素，以及实际工程应用和实例分析。
在结尾处，我们将给出全文总结和一些思考。
1.3 目的本文的目的有两方面：一方面是介绍abaqus cdp模型中的混凝土刚度恢复系数，明确其在结构工程中的重要性和应用范围；另一方面是对混凝土刚度恢复系数进行详细解释和说明，帮助读者更好地理解该概念及其相关参数。
这里是“1. 引言”部分的内容。
2. 正文在本篇长文中，我们将详细探讨abaqus cdp模型中的混凝土刚度恢复系数（coefficient of degradation and reinforcement proportion，CDP）的概述及其解释说明。
混凝土刚度恢复系数是指在结构分析过程中，考虑混凝土的非线性行为时，在加载和卸载循环之间用于描述混凝土应力-应变关系改变的参数。
它是衡量混凝土素材在荷载作用下承受损伤后能够恢复正常功能的重要指标。
本文将从以下几个方面进行论述。
首先，在第3部分中，我们将简要介绍abaqus cdp模型，并对其背后的理论基础进行阐述。
cdp模型是一种广泛使用的计算机模拟方法，可用于模拟工程结构在各种力学状态下的响应。
ABAQUS-混凝土损伤塑性模型-损伤因子
混凝土损伤因子的定义BY I i z hen X ian271损伤因子的定义损伤理论最早是1 9 5 8年Kachan 0 v提出来用于研究金属徐变的。
所谓损伤，是指在各种加载条件下•材料内凝聚力的进展性减弱,并导致体积单元破坏的现象■是受载材料山于微缺陷(微裂纹和微孔洞)的产生和发展而引起的逐步劣化。
损伤一般被作为一种“劣化因素" 而结合到弹性、塑性和粘塑性介质中去。
山于损伤的发展和材料结构的某种不可逆变化■因而不同的学者釆用了不同的损伤定义。
一般来说，按使用的基准可将损伤分为:(1 )微观基准量1,空隙的数日、长度、面积、体积;2空隙的形状、排列、山取向所决定的有效面积。
(2)宏观基准量1、弹性常数、屈服应力、拉伸强度、延伸率。
2、密度、电阻、超声波波速、声发射。
对于第一类基准量，不能直接与宏观力学量建立物性关系•所以用它来定义损伤变量的时候，需要对它做出一定的宏观尺度下的统计处理(如平均、求和等)。
对于第二类基准量，一般总是釆用那些对损伤过程比较敏感,在实验室里易于测量的量, 作为损伤变量的依据。
山于微裂纹和微孔洞的存在，微缺陷所导致的微应力集中以及缺陷的相互作用，有效承载面积山A减小为A\如假定这些微裂纹和微孔洞在空间各个方向均匀分布,A，与法向无关, 这时可定义各向同性损伤变量D为D= ( A・A' ) / A事实上，微缺陷的取向、分布及演化与受载方向密切相关，因此材料损伤实际上是各向异性的。
为描述损伤的各向异性，可采用张量形式来定义。
损伤表征了材损伤是一个非负的因子，同时山于这一力学性能的不可逆性，必然有dt2有效应力定义C a uchy有效应力张量bB =<T A/A =b/(l-D)-般情况下■存在于物体内的损伤(微裂纹、空洞)是有方向性的。
当损伤变量与受力面法向相关时■是为各向异性损伤；当损伤变量与法向无关时■为各向异性损伤。
这时的损伤变量是—标量。
3等效性假设损伤演化方程推导一般使用两种等效性假设，一种是应变等效性假设，另一种是能屋等效性假设。
ABAQUS钢筋混凝土本构模型
ABAQUS钢筋混凝土本构模型钢是各向同性材料，其本构关系理论比较成熟，考虑了其弹性、弹塑性、强化、断裂和包辛格效应并得到充分验证。
基本参数：密度：ρ=7800kg/m^3弹性模量：E_s=2.07×10^5泊松比：ν =0.31.2 混凝土混凝土在拉压方向上的力学性能不同，存在着强化、软化、开裂、损伤等复杂的力学行为。
如何在有限元程序中准确模拟混凝土的本构关系，对于后续有限元计算结构的合理性和准确性尤为重要。
基本参数：密度：ρ=2200~2400kg/m^3弹性模量：E_c(与强度有关)泊松比：ν =0.18～0.22(建议取0.2)Ψe fb0/fc Kυ30°0.11.160.6677.5e-042 混凝土单轴应力-应变关系2.1 混凝土单轴受压应力-应变关系混凝土材料在单轴压缩下的应力-应变关系由弹性段、强化段和软化段组成。
图1 混凝土单轴应力-应变关系ε_{c0}^{el}——未损伤或者未考虑损伤的混凝土受压弹性应变，材料无损时的弹性应变ε_c^{el}——考虑损伤的混凝土受压弹性应变（损伤导致刚度减小，相应的弹性应变就增大了）ε_c^{pl}——混凝土受压塑性应变（总应变减去考虑损伤的受压弹性应变）ε_c^{in}——混凝土受压非弹性应变（包括了一部分塑性应变和受压损伤导致的刚度变小产生的应变等）1.弹性段定义——确定初始切线模量E0(1) 确定弹性极限点（ε_{c,e0},σ_{c,e0}） \\建议一般取σ_{c,e0}=f_c/3 \\则初始切线弹性模量为E_0=ε_{c,e0}/σ_{c,e0} \\(2) 混凝土的弹性模量Ec(3) 也可以采用如下方法进行确定：首先计算混凝土拉伸开裂时的割线模量，并按此割线模量取值确定混凝土压缩应力-应变关系曲线上升段中割线模量的等值点，以此作为混凝土受压受力阶段的弹塑性分界点，通过这样的方法可以保证混凝土的压缩弹性模量和拉伸弹性模量取值保持一致。
混凝土塑性损伤模型及其ABAQUS子程序开发
混凝土塑性损伤模型及其ABAQUS子程序开发一、本文概述混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，其力学行为一直是工程领域的研究热点。
混凝土塑性损伤模型（Concrete Plasticity Damage Model）作为一种能够模拟混凝土在复杂应力状态下的非线性、弹塑性及损伤行为的本构模型，对于准确预测混凝土结构的力学响应和破坏过程具有重要意义。
本文旨在介绍混凝土塑性损伤模型的基本理论，以及如何利用ABAQUS软件的子程序开发功能，实现该模型在数值模拟中的应用。
文章首先将对混凝土塑性损伤模型的基本原理进行阐述，包括模型的损伤演化方程、塑性流动法则以及相关的材料参数。
随后，将详细介绍在ABAQUS软件中开发混凝土塑性损伤模型子程序的步骤和关键技术，包括用户子程序的编写、模型参数的输入和输出处理等。
通过具体的算例分析，文章将展示所开发子程序在模拟混凝土结构力学行为方面的应用效果，并与其他常用模型进行对比分析，以验证所开发子程序的准确性和可靠性。
本文旨在为从事混凝土结构数值模拟的研究人员和工程师提供一套有效的混凝土塑性损伤模型子程序开发方法，以推动混凝土结构数值模拟技术的发展和应用。
二、混凝土塑性损伤模型的基本理论混凝土塑性损伤模型是一种基于塑性力学和损伤力学的本构模型，用于描述混凝土在复杂应力状态下的力学行为。
该模型能够考虑混凝土的塑性变形、刚度退化以及损伤演化，因此在结构分析和数值模拟中得到了广泛应用。
塑性流动理论：混凝土在受力过程中会发生塑性变形，这种变形是不可逆的。
塑性流动理论通过引入塑性势函数和流动法则，描述了混凝土在塑性状态下的应力-应变关系。
塑性势函数用于确定塑性应变的方向，而流动法则则定义了塑性应变率与应力之间的关系。
损伤演化方程：混凝土在受力过程中会发生损伤，导致其刚度降低。
损伤演化方程用于描述混凝土损伤的发展过程。
该方程通常基于能量耗散原理或损伤变量，通过引入损伤因子来量化混凝土的刚度退化。
ABAQUS混凝土损伤模型数据
单轴拉伸全应力-应变曲线
0.002
0.004
0.006
05
Strain 0 264800 529600 794400 1059200 1324000 1588800 1780000 1457000 1113000 960000 800000 536000 359000 161000 73000 0.005
0.01
0.015
单轴拉伸全应
Compression recovery factor
全应力-应变关系
0
Compress Stress 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008 0.000907062 0.001503021 0.00199747 0.002421979 0.002799698 0.003147243 0.003476548 0.004427304 0.005562576 0.010111518
ABAQUS混凝土损伤塑性模型
弹性模量（Pa) 2.648E+10 泊松比 0.167 密度(Kg/m3 ) 2400
破坏准则参数
膨胀角（度） 15 偏心率 0.1 双轴极限抗压强度/ 单轴极限抗压强度 1.16 不变应力比 0.6667 粘聚系数 0
塑性应力－应变关系
Compress Stress 24019000 29208000 31709000 32358000 31768000 30379000 28507000 21907000 14897000 2953000 Inelastic strain 0 0.0004 0.0008 0.0012 0.0016 0.002 0.0024 0.0036 0.005 0.01 Damage 0 0.1299 0.2429 0.3412 0.4267 0.5012 0.566 0.714 0.8243 0.9691 = 0.0 Cracking strain 0 0.0001 0.0003 0.0004 0.0005 0.0008 0.001 0.002 0.003 0.005 = 1.0
ABAQUS混凝土塑性损伤模型
4.5.2 混凝土和其它准脆性材料的塑性损伤模型这部分介绍的是ABAQUS提供分析混凝土和其它准脆性材料的混凝土塑性损伤模型。
ABAQUS 材料库中也包括分析混凝的其它模型如基于弥散裂纹方法的土本构模型。
他们分别是在ABAQUS/Standard “An inelastic constitutive model for concrete,” Section 4.5.1, 中的弥散裂纹模型和在ABAQUS/Explicit, “A cracking model for concrete and other brittle materials,” Section 4.5.3中的脆性开裂模型。
混凝土塑性损伤模型主要是用来为分析混凝土结构在循环和动力荷载作用下的提供一个普遍分析模型。
该模型也适用于其它准脆性材料如岩石、砂浆和陶瓷的分析；本节将以混凝土的力学行为来演示本模型的一些特点。
在较低的围压下混凝土表现出脆性性质，主要的失效机制是拉力作用下的开裂失效和压力作用下的压碎。
当围压足够大能够阻止裂纹开裂时脆性就不太明显了。
这种情况下混凝土失效主要表现为微孔洞结构的聚集和坍塌，从而导致混凝土的宏观力学性质表现得像具有强化性质的延性材料那样。
本节介绍的塑性损伤模型并不能有效模拟混凝土在高围压作用下的力学行为。
而只能模拟混凝土和其它脆性材料在与中等围压条件（围压通常小于单轴抗压强度的四分之一或五分之一）下不可逆损伤有关的一些特性。
这些特性在宏观上表现如下：•单拉和单压强度不同，单压强度是单拉强度的10倍甚至更多；•受拉软化，而受压在软化前存在强化；•在循环荷载(压)下存在刚度恢复；•率敏感性，尤其是强度随应变率增加而有较大的提高。
概论混凝土非粘性塑性损伤模型的基本要点介绍如下：应变率分解对率无关的模型附加假定应变率是可以如下分解的：是总应变率，是应变率的弹性部分，是应变率的塑性部分。
应力应变关系应力应变关系为下列弹性标量损伤关系：其中是材料的初始（无损）刚度，是有损刚度，是刚度退化变量其值在0（无损）到1（完全失效）之间变化，与失效机制（开裂和压碎）相关的损伤导致了弹性刚度的退化。
ABAQUS_混凝土损伤塑性模型_损伤因子
混凝土损伤因子的定义BY lizhenxian271 损伤因子的定义损伤理论最早是1958年Kachanov提出来用于研究金属徐变的。
所谓损伤，是指在各种加载条件下，材料内凝聚力的进展性减弱，并导致体积单元破坏的现象，是受载材料由于微缺陷(微裂纹和微孔洞)的产生和发展而引起的逐步劣化。
损伤一般被作为一种“劣化因素”而结合到弹性、塑性和粘塑性介质中去。
由于损伤的发展和材料结构的某种不可逆变化，因而不同的学者采用了不同的损伤定义。
一般来说，按使用的基准可将损伤分为:(1) 微观基准量1,空隙的数目、长度、面积、体积;2空隙的形状、排列、由取向所决定的有效面积。
(2) 宏观基准量1、弹性常数、屈服应力、拉伸强度、延伸率。
2、密度、电阻、超声波波速、声发射。
对于第一类基准量，不能直接与宏观力学量建立物性关系，所以用它来定义损伤变量的时候，需要对它做出一定的宏观尺度下的统计处理(如平均、求和等)。
对于第二类基准量，一般总是采用那些对损伤过程比较敏感，在实验室里易于测量的量，作为损伤变量的依据。
由于微裂纹和微孔洞的存在，微缺陷所导致的微应力集中以及缺陷的相互作用，有效承载面积由A减小为A’。
如假定这些微裂纹和微孔洞在空间各个方向均匀分布，A’与法向无关，这时可定义各向同性损伤变量D为D= ( A- A’ )/ A事实上，微缺陷的取向、分布及演化与受载方向密切相关，因此材料损伤实际上是各向异性的。
为描述损伤的各向异性，可采用张量形式来定义。
损伤表征了材损伤是一个非负的因子，同时由于这一力学性能的不可逆性，必然有0dDdt≥ 2有效应力定义Cauchy 有效应力张量'σ''//(1)A A D σσσ==-一般情况下，存在于物体内的损伤(微裂纹、空洞)是有方向性的。
当损伤变量与受力面法向相关时，是为各向异性损伤;当损伤变量与法向无关时，为各向异性损伤。
这时的损伤变量是一标量。
3等效性假设损伤演化方程推导一般使用两种等效性假设，一种是应变等效性假设，另一种是能量等效性假设。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型损伤因子
混凝土损伤因子的定义BY lizhenxian271 损伤因子的定义损伤理论最早是1958年Kachanov提出来用于研究金属徐变的。
所谓损伤，是指在各种加载条件下，材料内凝聚力的进展性减弱，并导致体积单元破坏的现象，是受载材料由于微缺陷(微裂纹和微孔洞)的产生和发展而引起的逐步劣化。
损伤一般被作为一种“劣化因素”而结合到弹性、塑性和粘塑性介质中去。
由于损伤的发展和材料结构的某种不可逆变化，因而不同的学者采用了不同的损伤定义。
一般来说，按使用的基准可将损伤分为:(1) 微观基准量1,空隙的数目、长度、面积、体积;2空隙的形状、排列、由取向所决定的有效面积。
(2) 宏观基准量1、弹性常数、屈服应力、拉伸强度、延伸率。
2、密度、电阻、超声波波速、声发射。
对于第一类基准量，不能直接与宏观力学量建立物性关系，所以用它来定义损伤变量的时候，需要对它做出一定的宏观尺度下的统计处理(如平均、求和等)。
对于第二类基准量，一般总是采用那些对损伤过程比较敏感，在实验室里易于测量的量，作为损伤变量的依据。
由于微裂纹和微孔洞的存在，微缺陷所导致的微应力集中以及缺陷的相互作用，有效承载面积由A减小为A’。
如假定这些微裂纹和微孔洞在空间各个方向均匀分布，A’与法向无关，这时可定义各向同性损伤变量D为D= ( A- A’ )/ A事实上，微缺陷的取向、分布及演化与受载方向密切相关，因此材料损伤实际上是各向异性的。
为描述损伤的各向异性，可采用张量形式来定义。
损伤表征了材损伤是一个非负的因子，同时由于这一力学性能的不可逆性，必然有0dD dt≥ 2有效应力定义Cauchy 有效应力张量'σ ''//(1)A A D σσσ==-一般情况下，存在于物体内的损伤(微裂纹、空洞)是有方向性的。
当损伤变量与受力面法向相关时，是为各向异性损伤;当损伤变量与法向无关时，为各向异性损伤。
这时的损伤变量是一标量。
3等效性假设损伤演化方程推导一般使用两种等效性假设，一种是应变等效性假设，另一种是能量等效性假设。
基于ABAQUS软件的混凝土损伤模型建模研究
基于ABAQUS软件的混凝土损伤模型建模研究摘要：通过以混凝土桥墩和装配式框架的模型分析为例，对ABAQUS中C30混凝土建立塑性损伤模型，提供了分析所需数据的计算方法，以及触发失效混凝土元素删除的输入建议。
关键词：有限元分析，混凝土损伤塑性模型，损伤因子1 引言有限元分析软件ABAQUS混凝土损伤塑性模型采用各向同性弹性损伤结合各向同性受拉和受压塑性来替代混凝土的非弹性行为。
这一行为较好的适用于混凝土在复杂荷载下的受力情况，比如循环荷载。
地震的作用类似于循环荷载，是一个不断的加载，卸载的过程，此时就要考虑在这一过程中拉压塑性应变导致的弹性刚度退化以及在这一加载，卸载过程中的刚度恢复和退化。
[1]在地震的作用下，由于混凝土产生微裂缝以及微孔隙，产生应力集中等现象，使得混凝土的微裂缝以及微孔隙不断扩大产生较大裂缝，此时的混凝土并未发生屈服或塑性流动，但是混凝土作为整体的结构已经完全破坏，不能再承担荷载。
经典意义上的“塑性变形”理论无法很好的反应地震中混凝土的特性，因此，建立塑性损伤模型，从而研究地震作用下的混凝土结构[2]，对模拟实际情况是具有较高效度的。
2 混凝土损伤定义2.1 受压损伤受压损伤完全是建立在混凝土的变形超出弹性部分时对混凝土模型的定义，这里的损伤是指当加载超出混凝土的弹性范围时，在某一点进行卸载此时混凝土本身会发生开裂或者塑性变形，所以混凝土会受到一定程度上的损伤因此混凝土的刚度会退化，我们需要在ABAQUS模拟这种退化。
用户需要向ABAQUS提供超出弹性部分的受压应力应变数据，并保证其始终为正值[3]。
受压非弹性应变定义为受压总应变减去材料无损伤的弹性应变，，如图1所示。
图 1 受压非弹性应变当数据输入ABAQUS后，非弹性应变转化为塑性应变的过程由式（1）完成[4]。
（1）塑性应变值只能为正值，非弹性应变应始终保持单调递增，如果没遵循上述标准，提交作业后程序会在识别材料属性时中止并报错。
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损伤 拉伸
压缩
0 0.0002 0.001 0.003
0.004
0.005
0 0.0008 0.001 0.002
x=
3.90E+07 5.50E+07 6.90E+07 2.90E+07 8.00E+06 9.00E+05
y=
0
0
0.00046
0.1
0.00085
0.4
0.00095
0.5
0.0012
1.00E+07
0.00E+00 0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.006025 0.007946 0.009986 0.012609 0.016455 0.024877 0.049946
0.362537 0.457444 0.552557 0.673635 0.79134 0.891453 0.950873
abaqus example
dam tensile-
displacement
z=y-x/(1-x)*3e6/2.02e10
#VALUE!
z=y-x/(1-x)*3e6/2.02e10
0 0.000443498 0.00075099
0.000801485 0.000605941 0.000463366
z:cracking strain
x=
0 0.06075 0.24956
0
0.002
0.004
0.006
单轴拉伸全应力-应变曲线
0.001
0.002
0.003
Damage and plasti源自 deformation of reservoir rocks:
弹性模量（Pa)
2.020E+10
泊松比 0.27
破坏准则参数
膨胀角（度） 15
偏心率 0.1
y=
z=y-x/(1-x)*3.9e7/2.02e10
拉伸损伤 0
0.623855 0.868814 0.936374 0.985622 0.983194
0 0.00019 0.000817 0.002014 0.006422
0.01
储层岩石 3.90E+07 5.50E+07 6.90E+07 2.90E+07
8.00E+06
9.00E+05
拉伸 3.00E+06 8.00E+06 3.00E+06
2900000
0
1943930
6.62E-05
1303050 0.00012286
873463 0.000173427
585500
0.00022019
392472 0.000264718
263082 0.000308088
176349
0.00035105
118210 0.000394138
79238.8 0.000437744
Inelastic strain
Damage
0 0.0004 0.0008 0.0012 0.0016 0.002 0.0024 0.0036 0.005 0.01
0 0.1299 0.2429 0.3412 0.4267 0.5012 0.566 0.714 0.8243 0.9691
Tension recovery factor = 0.0
compressive 14107000 25447000 33869000 39841000 43933000 46643000 48357000 49360000
Compressive Damage
0 0.0571082 0.1226754 0.2224032
0 0.000126 0.000309 0.000559 0.000862 0.001204 0.001573 0.001962
0 0.003225 0.003225 0.003717
tensile 479000 959000 1439000 1916000 2387000 2842000 3265000
tensile damage
0 0.067462 0.154749 0.243915
0.3911833 0.5428247 0.6482136 0.7330999 0.8050881 0.8787378 0.9433961
Cracking strain
ecovery factor = 1.0
0 0.0001 0.0003 0.0004 0.0005 0.0008 0.001 0.002 0.003 0.005
力-应变关系
x= y=
0
0
0.00046 0.1
0.00085 0.4
粘聚系数 0.00095 0.5
0
0.0012 0.8
53115.4 0.000482165
tensile damage 0
0.381217 0.617107 0.763072 0.853393 0.909282 0.943865 0.965265 0.978506 0.9867 0.99177
知网数据 拉伸行为 2.05E+06 733300 406500 204250
0 0.3 0.55 0.7 0.8 0.9 0.93 0.95 0.97 0.99
Compression recovery factor
= 1.0
全应力-应变关系
Compress Stress
0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008 0.000907062 0.001503021 0.00199747 0.002421979 0.002799698 0.003147243 0.003476548 0.004427304 0.005562576 0.010111518
30300
0 2.00E-05 3.50E-05 4.60E-05 8.60E-04
混凝土压缩损伤 0
0.060751 0.249562 0.483663 0.773439 0.84606 0.918817 0.94492
0 0.00019 0.000817 0.002014 0.006422
0.01 0.02 0.03
0 0.000264 0.000312 0.000359
0.000424 0.000485 0.000561 0.000706 0.000982 0.001657 0.003328
displacement 0
0.000066185 0.00012286 0.000173427 0.00022019 0.000264718 0.000308088 0.00035105 0.000394138 0.000437744 0.000482165
0.8
0.0018
0.9
压缩 0 0.1
0.32 0.59 0.89 0.92
0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005
混凝土损伤塑性模型
破坏准则参数
力－应变关系
不变应力比 0.6667
Inelastic strain
overy factor = 0.0
0 0.0004 0.0008 0.0012 0.0016 0.002 0.0024 0.0036 0.005 0.01
0 0.00019 0.000817
0.002014 0.006422
0.01
0.02 0.03
0 6.5122E-05 0.000174938
0.000205482 0.000169043 0.000611161
0.001851294 0.003121832
0.008
0.01
0.012
0.008
ABAQUS混凝土损伤塑性模型
弹性模量（Pa) 2.648E+10
泊松比 0.167
密度(Kg/m3) 2400
破坏准则参数
膨胀角（度） 15
偏心率 0.1
双轴极限抗压强度/单 轴极限抗压强度
1.16
塑性应力－应变关系
Compress Stress
24019000 29208000 31709000 32358000 31768000 30379000 28507000 21907000 14897000 2953000
0.0018 0.9
Strain 0
264800 529600 794400 1059200 1324000 1588800 1780000 1457000 1113000 960000 800000 536000 359000 161000 73000 40000
0 4.00E-05 6.00E-05 8.00E-05 0.0001 0.000121 0.000142
0.01
0.012
0.004
0.005
0.006
密度(Kg/m3) 2100
破坏准则参数
双轴极限抗压 强度/单轴极限
抗压强度 1.16
8.00E+07
7.00E+07
6.00E+07
5.00E+07
4.00E+07
3.00E+07
不变应力比 0.6667
粘聚系数
0
图表标题
3.00E+07
2.00E+07
Tension Stress
0 0.00001 0.00002 0.00003 0.00004 0.00005 0.00006 0.000067 0.000155023 0.000342032 0.000436254 0.000530211 0.000820242 0.001013557 0.00200608 0.003002757 0.005001511