基于Hashin准则的木材受火后强度分析

木结构在火灾作用下，木材的化学成分及物理特性会发生复杂的变化，导致其力学性能的改变，木构件承载能力降低。本文编写了考虑温度影响的木材本构vumat子程序，并对子程序的正确性进行了验证。

木材是一种复杂的各向异性复合材料，可以分为三个方向，即纵向顺纹(L)、径向横纹(R)、弦向横纹(T)。其复杂的本构关系主要体现为在拉或剪力作用下发生 脆性破坏，而在压力作用下发生塑性变形，且在横纹压力作用下变形较大，同时拉压强度不相等。

屈服准则

木材是各向异性材料，且L、R、T三个方向的拉压屈服强度不一样，属于拉压非对称材料。为了准确地预测木材的失效需要选择合适的各向异性屈服准则，目前常用的各向异性屈服准则有：Hill准则，Hosford准则，Yamada-Sun屈服准则等。本采用Hashin准则作为木材的屈服准则

损伤演化准则

本文木材本构关系模型定义了两种不同的损伤演化模型，受压延性破坏采用理想弹塑性模型，受拉脆性破坏采用线弹性软化模型.引入损伤变量D来描述木材的受损状态。

温度影响

木材随着温度的升高，发生不同程度的炭化，其强度、弹性模量、断裂能也随之发生变化。本文考虑了温度对木材的模量、强度的影响，并且认为温度对拉压性能产生的影响不同。

根据上述相关理论编写了abaqus vumat子程序，并通过单胞模型对子程序进行验证。

下图为不同温度下单向拉压结果

下图为三点弯曲载荷下的破坏行为