考虑三轴度影响的内聚力单元本构

考虑三轴度影响的内聚力单元本构

内聚力单元被广泛应用于模拟各种断裂行为。本文采用三轴度相关的内聚力本构模型模拟了材料的断裂失效行为。有效三轴度参数

其中

α_c为双轴度比的临界值

其中

三轴度相关的内聚力模型本构由三部分组成：线弹性阶段，弹塑性阶段及软化阶段，如下式所示。

其中

根据上述本构，编写三轴度相关内聚力模型UMAT子程序，通过单胞计算得到的结果如图所示。

在进行真实试件计算时，需要将相邻实体单元的三轴度参数传递给内聚力单元，如图所示。

Abaqus中具体实施时，通过UVARM子程序获得当前实体单元的应力状态，并计算得到对应的三轴度，然后通过公共变量实现UVARM和UMAT之间的数据交换，将实体单元的相关参数传递给对应的Cohesive单元。计算得到的结果如下图所示。