UMAT 双材料模型的实现

利用双材料可以实现不同积分点不同本构模型的计算,常常应用于镶嵌模型,比如外层区域使用宏观弹塑性本构,内层区域使用考虑微观信息的晶体塑性本构模型,从而达到实现节约计算成本的目的。并利用不同本构之间的建立跨尺度桥梁,为了验证umat的能力,在同一次计算中使用两类晶体本构(唯象与基于位错密度的本构模型)建立包含30个晶粒的多晶模型,承受X方向5%的工程应变,其中晶粒1-15使用基于位错密度的晶体塑性模型,16-30使用唯象的晶体塑性模型采用Voce硬化理论,变形后结果展示。

整体应力分布情况:

UMAT 双材料模型的实现的图1

位错密度部分模型应力分布情况:

UMAT 双材料模型的实现的图2

唯象部分模型应力分布情况:

UMAT 双材料模型的实现的图3

整体应变分布情况:

UMAT 双材料模型的实现的图4

位错密度部分模型应变应力分布情况:

UMAT 双材料模型的实现的图5

唯象部分模型应变分布情况:

UMAT 双材料模型的实现的图6

基于位错本构模型的位错密度分布:

UMAT 双材料模型的实现的图7

基于唯象本构模型的累计剪切应变分布情况

UMAT 双材料模型的实现的图8

同时比较了只使用同一种模型的情况,应力分布与该情况类似。类似的方法可以应用于宏观弹塑性→唯象晶体塑性→位错密度晶体塑性三种模型的混合使用

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