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自定义本构模型

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2024flac3d入门指南

2024flac3d入门指南

flac3d入门指南•软件介绍与安装•界面操作与基本功能•初级实例分析：简单模型模拟•中级实例分析：复杂模型模拟目•高级功能应用与技巧•工程案例分析与实战演练录01软件介绍与安装FLAC3D概述FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis ofContinua in3Dimensions）是一款用于模拟三维连续介质力学行为的有限差分软件。

它基于显式拉格朗日算法和混合离散化技术，适用于分析复杂地质和岩土工程问题。

FLAC3D广泛应用于边坡稳定、地下工程、隧道开挖、地震工程等领域。

A BC D软件特点与优势显式算法采用显式有限差分法，无需迭代求解，计算效率高。

强大的后处理提供丰富的后处理功能，如等值线、矢量图、动画等，方便用户分析和展示模拟结果。

真实模拟能够模拟复杂的材料本构关系、节理、断层等地质结构，实现真实世界的准确模拟。

开放性支持用户自定义本构模型、边界条件等，方便用户进行二次开发和扩展。

1 2 3安装步骤1. 下载FLAC3D安装包，并解压到指定目录。

2. 运行安装程序，按照提示完成安装过程。

3. 配置环境变量，将FLAC3D的安装路径添加到系统环境变量中。

4. 启动FLAC3D软件，进行初步设置和配置。

01注意事项02确保计算机满足FLAC3D的系统要求，如操作系统、内存、硬盘空间等。

03在安装过程中，选择合适的安装选项和配置，以满足个人或团队的需求。

04在使用FLAC3D前，建议仔细阅读用户手册和相关教程，以充分了解软件的功能和操作方法。

02界面操作与基本功能启动界面及工具栏介绍启动界面展示软件LOGO、版本信息以及最近打开的文件列表。

工具栏包含文件操作、模型操作、视图操作、分析设置等常用工具按钮。

菜单栏提供详细的软件功能选项，包括模型、网格、材料、边界条件、分析等。

通过绘制点、线、面等基本元素构建三维模型。

模型建立网格划分几何体素导入对模型进行离散化，生成有限元网格，可设置网格密度和类型。

本构模型

本构模型

2 应力-应变曲线
应力－应变反应与变形率无关的材料称为率无关；否则， 称为率相关。名义应变率定义为
x L0
因为
L 和
x x
L0 L L0 x
即名义应变率等于伸长率，例如 可以看出，对于 率无关材料的应力－ 应变曲线是应变率独 立的，而对于率相关 材料的应力－应变曲 线，当应变率提高时 是上升的；而当温度 升高时是下降的。
4 非线性弹性
对于一个由三个彼此正交的对称平面组成的正交材料(如木 材或纤维增强的复合材料)，仅有9个独立弹性常数，Kirchhoff 应力－应变关系为材料对称坐标平面，为正交各向异性体
对于各向同性材料，仅有3个常数
C11 C22 C33 C1 C21 C23 C31 C2 C44 C55 C66 C3
4 非线性弹性
小应变和大转动
许多工程应用包括小应变和大转动。在这些问题中，大变形 的效果主要来自于大转动，如直升机旋翼、船上升降器或者钓鱼 杆的弯曲。由线弹性定律的简单扩展即可以模拟材料的反应，但 要以PK2应力代替其中的应力和以Green应变代替线性应变，这称 为Saint-Venant- Kirchhoff材料，或者简称为Kirchhoff材料。 最一般的Kirchhoff模型为
3 一维弹性
2 2 应变能一般是应变的凸函数，例如， (w( 1 ) w( x ))( 1 x ) 0 x x
当
2 1 x x
公式的等号成立。
凸应变能函数的一个例子如图所示。在这种情况下，函数 是单调递增的，如果w 是非凸函数，则 s 先增后减，材料应变 软化，这是非稳定的材料反应， ds d x 0 如右下图。

[知识]在ansys中导入自定义本构模型---邓肯-张模型（转载）

[知识]在ansys中导入自定义本构模型---邓肯-张模型（转载）

在ansys中导入自定义本构模型---邓肯-张模型(转载)邓肯-张模型的关键点是材料的弹性模量随大小主应力差及小主应力(围压)的变化而变化，用APDL实现之的基本思路是：给每个单元定义一个材料号，分级施加荷载，在每个荷载步结束时提取出各单元的大小主应力，据此计算出下个荷载步的弹性模量Et,修改各单元之MP，用于下一步计算。

以下是一个简单算例，copy出去可直接运行。

常规三轴试验模拟by taomingxing,NWPU2003.7.16FINISH/CLEAR/TITLE,Numerical Simulation of three axes testing of soils /PREP7*dim,SUy,array,50 !Settlement records*dim,MaxPs,array,120 !Max history p1-p3*dim,MaxDs,array,120 !Max history Ds!*dim,EEt,array,50 !Et of elememtDuncan-Chang ModelSymbols：c-粘滞力，Fai-内摩擦角，Sf-破坏强度(p1-p3)f，Ds-应力水平，Pa-大气压,P3-围压*CREATE,Duncan-Chang !Creat Macro file*afun,deg !Unit of angle*set,Pa,1e5*set,P1,-ArrS3(i) !注意：岩土工程中应力为拉负压正*set,P3,-ArrS1(i)*if,P3,LT,0.1*Pa,thenP3=0.1*Pa !围压最小取值*endifSf=2*(c*cos(Fai)+P3*sin(Fai))/(1-sin(Fai)) !Mohr-Coulomb破坏强度(p1-p3)fDs=(P1-P3)/Sf !应力水平，*if,Ds,GT,0.95,thenDs=0.95 !应力水平最大取值*endif!判断加卸荷，如果(P1-P3)小于历史最大值视为卸荷－再加荷过程 *if,MaxPs(i),LT,P1-P3,thenEi=k*Pa*(P3/Pa)**nEt=Ei*(1-Rf*Ds)**2 !加荷情况的切线模量MaxPs(i)=P1-P3 !保存历史最大应力*elseif,MaxPs(i),GE,P1-P3Et=Kur*Pa*(P3/Pa)**n !卸荷模量*endifmp,ex,i,Et !修改单元i的Etmp,nuxy,i,Mu*END单元类型et,1,42 !平面四节点单元KEYOPT,1,3,2 !平面应变以下定义材料初始模量mp,ex,1,3.728e7 !砂土的弹性模量mp,nuxy,1,0.33mp,dens,1,1800建立几何模型blc4,0,0,0.08,0.15 !8cm X 15cm /PNUM,AREA,1/REPLOT网格划分aesize,all,0.01mat,1amesh,all边界条件nsel,s,loc,y,0d,all,Uy !底边界竖向约束nsel,s,loc,x,0d,all,Ux !左侧边界水平向约束nsel,all/replotfini/SOLUtime,0.01 !施加围压sfl,all,pres,2e5 !200kPasolve分级施加荷载，实现非线性计算荷载增量10kPa,共50级*DO,ti,1,50取出计算结果，修改弹性模量 /POST1*get,SUy(ti),node,29,u,y !Settlement record of time ti ETABLE,EtabS1,S,1 !取各单元第一主应力ETABLE,EtabS3,S,3 !取各单元第三主应力*dim,ArrS1,array,120*dim,ArrS3,array,120*do,Num,1,120 !Num为单元编号*get,ArrS1(Num),elem,Num,etab,EtabS1 !将单元结果存入数组*get,ArrS3(Num),elem,Num,etab,EtabS3*enddo/PREP7!^^修改砂土单元的Et,单元号1-120c=0 $Fai=35 $Rf=0.7 $k=400 $n=0.6 $Mu=0.33 $Kur=326.7 *do,i,1,120 !各单元循环计算*use,Duncan-Chang,c,Fai,Rf,k,n,Mu,Kur !调用Duncan-Chang宏文件*enddo!EEt(ti)=ET !保存第120单元之ET/SOLUtime,tisfl,3,pres,2e5+1e4*ti !施加荷载，增量1e4solve !对ti级荷载情况求解*ENDDO。

邓肯张本构模型在FLAC3D中的开发与实现

邓肯张本构模型在FLAC3D中的开发与实现

邓肯张本构模型在FLAC3D中的开发与实现一、本文概述随着计算机技术的不断发展和数值模拟方法的日益成熟，岩土工程领域的数值模拟分析已成为研究岩土工程问题的重要手段。

邓肯张本构模型（Duncan-Chang Constitutive Model）作为一种能够描述岩土材料非线性、弹塑性行为的本构模型，在岩土工程领域具有广泛的应用。

然而，在岩土工程数值模拟软件FLAC3D中，邓肯张本构模型并未直接内置，因此需要对其进行开发与实现。

本文旨在探讨邓肯张本构模型在FLAC3D中的开发与实现过程。

将介绍邓肯张本构模型的基本原理和特点，包括其应力-应变关系、屈服准则、硬化法则等。

然后，将详细阐述如何在FLAC3D中通过用户自定义本构模型（User-Defined Constitutive Model）接口实现邓肯张本构模型，包括模型的初始化、应力更新、应变更新等关键步骤。

还将讨论邓肯张本构模型在FLAC3D中的数值实现方法，如如何设置模型参数、如何处理模型的非线性问题等。

通过本文的研究，旨在为FLAC3D用户提供一种在岩土工程数值模拟中应用邓肯张本构模型的有效方法，也为其他岩土工程数值模拟软件的本构模型开发与实现提供借鉴和参考。

本文的研究成果将有助于提高岩土工程数值模拟的准确性和可靠性，推动岩土工程领域的数值模拟研究向更高水平发展。

二、邓肯张本构模型基本理论邓肯张本构模型（Duncan-Chang Model）是一种广泛使用的岩土工程材料本构模型，主要用于描述土的应力-应变关系。

该模型基于土的弹塑性理论，能够模拟土的非线性、弹塑性和剪胀性等行为。

邓肯张本构模型的基本假设包括土的应力-应变关系是非线性的，土的应力路径对其后续行为有影响，以及土的体积变化与其应力状态有关。

模型的核心在于其应力-应变关系的数学描述，其中包括弹性部分和塑性部分。

在弹性部分，邓肯张模型采用了切线弹性模量来描述土的弹性行为，这个模量随着应力的变化而变化，体现了土的非线性弹性特性。

本构模型的主要类型

本构模型的主要类型

本构模型的主要类型
本构模型的主要类型包括：
1. 定性模型：定性模型用于描述非数值性质的对象或概念之间的关系。

例如，社会网络模型用于描述人与人之间的关系，组织架构模型用于描述组织内部各个职位之间的关系。

2. 定量模型：定量模型用于描述数值性质的对象或概念之间的关系。

例如，经济模型用于描述经济变量之间的关系，物理模型用于描述物理系统的运动和相互作用。

3. 静态模型：静态模型用于描述对象或概念在一个特定时刻的状态或属性。

例如，静态市场模型用于描述市场中商品的供需关系在某一时间点上的平衡情况。

4. 动态模型：动态模型用于描述对象或概念在一段时间内的变化和发展过程。

例如，经济增长模型用于描述经济系统在一段时间内的增长趋势和变化规律。

5. 离散模型：离散模型用于描述具有离散状态和离散时间的对象或概念之间的关系。

例如，排队模型用于描述顾客在银行排队等待的过程。

6. 连续模型：连续模型用于描述具有连续状态和连续时间的对象或概念之间的关系。

例如，物理运动模型用于描述物体在空间中的连续运动轨迹。

7. 确定性模型：确定性模型假设系统的行为是完全可预测和确定的，不存在随机因素。

例如，数学线性规划模型用于求解一个确定的最优解。

8. 随机模型：随机模型假设系统的行为存在不确定性和随机性，通常使用概率论和统计学方法进行建模和分析。

例如，蒙特卡洛模拟用于模拟金融市场中的随机波动和风险。

这些不同类型的本构模型可以根据具体问题的需求和特点选择合适的模型进行建立和分析。

ansys用户自定义材料本构功能

ansys用户自定义材料本构功能

ansys用户自定义材料本构功能首先，打开ansys，这里以静力学分析为例子，选择Static Structural，导入模型。

接着在工程A中双击工程数据，Engineering Data，进去后可看到系统默认的材料属性为结构钢。

接着在结构钢材料的下方，点击Click here to add a new meterial，输入材料名称，进入材料编辑栏。

然后从左侧属性栏选择密度和材料各项系数，输入相应的数值，即可生成新的材料。

输入正确的数值后材料名称前的问号就会消失，表示材料生成完成，如果数值有明显错误，问号就不会消失。

使得注意的是，在这里编辑的材料只会在工程A中出现，一旦退出软件，进入另一个工程的编辑，之前编辑的材料就会消失，因为材料并没有被编辑进材料库里，无法用于其他工程的使用。

所以，对于常用的材料，一般都会先编辑进材料库，以方便后续工程可调用。

flac3d自定义本构模型

flac3d自定义本构模型
WRITING NEW CONSTITUTIVE MODELS
3-1
3 WRITIΒιβλιοθήκη G NEW CONSTITUTIVE MODELS
3.1 Introduction The user may create constitutive model behavior for use in FLAC 3D. The model must be written in C++, and compiled as a DLL file (dynamic link library) that can be loaded whenever it is needed. The main function of the model is to return new stresses, given strain increments. However, the model must also provide other information (such as names) and describe certain details about how the model interacts with the code. In the C++ language, the emphasis is on an object-oriented approach to program structure, using classes to represent objects. The data associated with an object is encapsulated by the object and is invisible outside of the object. Communication with the object is by member functions that operate on the encapsulated data. In addition, there is strong support for a hierarchy of objects: new object types may be derived from a base object, and the base-object’s member functions may be superseded by similar functions provided by the derived objects. This arrangement confers a distinct benefit in terms of program modularity. For example, the main program may need access to many different varieties of derived objects in many different parts of the code, but it is only necessary to make reference to base objects, not to the derived objects. The runtime system automatically calls the member functions of the appropriate derived objects. A good introduction to programming in C++ is provided by Stevens (1994); it is assumed that the reader has a working knowledge of the language. The methodology of writing a constitutive model in C++ for operation in FLAC 3D is described in Section 3.1.1. This includes descriptions of the base class, member functions, registration of models, information passed between the model and FLAC 3D, and the model state indicators. The implementation of a DLL model is described and illustrated in Section 3.1.2. This includes descriptions of the support functions used by the model, the source code for an example model, FISH support for user-written models, and the mechanism for creating and loading a DLL. All of the files referenced in this section are contained in the “\ITASCA\FLAC3D400\Models” directory. Note that a DLL must be compiled using Microsoft Visual Studio 2005 (or later) for operation in FLAC 3D.

有限元仿真自定义材料本构曲线

有限元仿真自定义材料本构曲线

Radioss中破坏模型/FAIL/TAB1详细介绍陆淑君王琮翔在Radioss的破坏模型中，/FAIL/TAB1是一个用于描述延性破坏并且功能强大的破坏模型。

相对于Radioss中的另两种破坏模型FAIL/JOHNSON 和 /FAIL/BIQUAD的参数输入方式，/FAIL/TAB1能支持完整曲线的输入，全面地描述破坏信息，并且它还可以考虑材料破坏受不同应变率，网格单元大小，甚至不同温度的影响。

塑性破坏应变和应力三轴度（stress triaxiality）的破坏曲线通过/FAIL/TAB1输入弹塑性材料破坏模型/FAIL/JOHNSON、/FAIL/BIQUAD和/FAIL/TAB1均需要定义材料塑性破坏应变εf和应力三轴度σ*的关系。

通过/FAIL/TAB1能将εf -σ*破坏曲线完整地输入，这样就能将某些材料的εf -σ*曲线局部最大值轻松地体现出来，且能保证精度。

破坏曲线是使用/FAIL/TBA1模型中的table1_ID定义。

实例：使用/TABLE 一维（即dimension=1）设置εf -σ * 破坏曲线支持应变率有时材料的破坏曲线与应变率有关，/FAIL/TAB1可以针对应变率的影响在/TABLE中进行定义。

下图是一个设置/TABLE考虑应变率的实例。

实例：使用/TABLE 二维（即dimension=2）设置不同应变率下的破坏曲线实例中，同时输入三条不同的破坏曲线，可以在后方填写相对应的应变率数值。

考虑罗德角的材料破坏面使用/FAIL/TAB1用于模拟3D（实体单元）的破坏曲线时可以设置和罗德角的关系，在/FAIL/TAB1中table1_ID卡片加入关于罗德角的曲线关系。

如此，关于三轴应力和罗德角构成的完备的材料破坏面就可以描述出来。

*关于罗德角（Lode Angle）的介绍，请参考上一篇公众号文章《Radioss破坏模型/FAIL/JOHNSON和/FAIL/TAB1》。

FLAC3D网络高手总结教程(含部分3DEC)

FLAC3D网络高手总结教程(含部分3DEC)

目录1．FLAC3D的固流耦合计算模式 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 2．FLAC3D固流耦合学习小结 --------------------------------------------------------------------------------------- 5 3．关于流固耦合的问题 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 6 4．也谈采用FLAC3D对地下采矿的模拟 ------------------------------------------------------------------------- 8 5．FLAC3D本构模型开发 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 8 6．FLAC3D自定义本构模型----------------------------------------------------------------------------------------- 11 7．数值计算中初始应力场的模拟-------------------------------------------------------------------------------- 13 8．FLAC3D应变分析--------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 9．FLAC3D的调参 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 14 10．开采沉陷垂直剖面等值线的生成--------------------------------------------------------------------------- 15 11．FLAC3D的应变硬化软化模型 -------------------------------------------------------------------------------- 16 12．FLAC3D的塑性流动格式 --------------------------------------------------------------------------------------- 17 13．FLAC3D的动画制作---------------------------------------------------------------------------------------------- 17 14．地下连续墙基坑开挖支护 ------------------------------------------------------------------------------------- 18 15．一个汇的小例子 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 16．用3DEC生成岩体随机节理网络 ---------------------------------------------------------------------------- 23 17．固结小算例 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 FLAC3D的固流耦合计算模式英文原文-------------------------------------------------------------------------- 261．FLAC3D的固流耦合计算模式/blog/static/323428402007102243049387/FLAC3D的计算模式中是否需要做孔压分析取决于是否采用config fluid命令。

本构模型研究

本构模型研究

本构模型研究本构模型是一种用于描述和解释现实世界中事物本质的理论框架。

它主要关注事物的内部属性、结构和关系，而不是外部表现和功能。

本构模型的研究对于深入理解事物的本质和内在机制具有重要意义。

本构模型的研究从哲学和认知科学的角度出发，探索事物存在的本质和本原。

它试图回答关于事物的根本问题，例如“事物是什么？”、“事物的本质是什么？”、“事物的属性和关系是如何构成的？”等等。

通过对事物的本质进行分析和概念化，本构模型能够提供一种更加深入和全面的认识。

在本构模型的研究中，重要的一环是对事物进行分类和归纳。

通过对事物进行分类，可以将它们归入不同的类别和层级，从而更好地理解它们的本质和特点。

例如，在生物学领域中，本构模型可以将生物按照不同的层级进行分类，从细胞到组织、器官、系统，最终构成整个生物体。

本构模型的研究还涉及到事物之间的关系和相互作用。

它可以揭示事物之间的内在联系和相互依赖关系，帮助我们更好地理解事物的运作机制。

例如，在社会学领域中，本构模型可以揭示社会系统中不同元素之间的相互作用和影响，从而深入理解社会的运行规律。

本构模型的研究还可以应用于各个学科领域，对于解决复杂问题和推动学科发展具有重要作用。

它可以为各个学科提供一个统一的理论框架，帮助研究者从更高的层次思考问题。

例如，在教育学领域中，本构模型可以帮助教育工作者从学生的内在属性和特点出发，设计更加有效的教学方法和策略。

本构模型的研究对于深入理解事物的本质和内在机制具有重要意义。

它通过对事物的分类、归纳和关系分析，揭示事物的本质和特点，为各个学科领域提供了一个统一的理论框架。

本构模型的研究不仅有助于解决复杂问题，还能够推动学科的发展和进步。

希望未来能够有更多的研究者关注并深入探索本构模型的理论。

一个FLAC的PPT__本构模型

一个FLAC的PPT__本构模型

其中:
d d 偏应力张量 和偏应变张量 的本构 关 式中：
总应力：
球应力张量 关系
iso
和球应变张量 kk 的本构
Model visc（H-N）
三. 源程序分解
const char *UserViscousModel::Initialize(unsigned,State *) { G 求解系数：dGD2V= ； dG2 = 2.0 * dShear; 2 if (dViscosity <= 0.0) dGD2V = 0.0; 1. 如果粘滞系数 <=0， dGD2V=0； else dGD2V = 0.5 * dShear / dViscosity; 2. 否则dGD2V为真值。 return(0); } const char *UserViscousModel::Run(unsigned uDim,State *ps) { if ((uDim!=3)&&(uDim!=2)) return("Illegal dimension in UserViscousModel"); double dD = dGD2V * (ps->bCreep ? ps->dTimeStep : 0.0); if (dD > 0.5) return("Timestep too large for UserViscousModel"); 求解系数：dD= 1. 如果蠕变指标为真，则 返回真值； 2. 否则dD=0。

常用模型信息传递指针变量
返回目录模型源程序分解来自返回目录静力本构
(Mohr-Coulomb)
MC本构
① ②
①－剪切屈服 ②－拉伸屈服
1. 屈服函数

二次开发自定义模型使用教程

二次开发自定义模型使用教程

二次开发自定义模型使用教程在织梦系统中有内容模型这个概念，不同内容模型可以用来构建不同内容形式的站点，在系统中自带了以下几种模型：普通文章、图集、软件、商品、分类信息、专题。

通过系统自带的模型，我们可以用来构建不同类型的站点，例如：使用图集可以做一个图片站，用软件模型构建一个软件下载站点。

当然以上随系统附带的模型被称为系统模型，用户可以自己定义一些模型，比如图书、音乐专辑等，自定义了这些模型才可以构建更多内容形式的站点，本篇将讲述如何使用系统的自定义模型管理功能来实现内容模型的构建。

我们首先登录系统后台，点击[核心]-[内容模型管理]，进入内容模型管理界面，如下图所示：这里我们介绍几个相关参数的概念：·ID号用于区分模型的唯一ID，一般常规模型的ID都是大于0的，比如普通文章、软件等，如果使用了单表模型，ID一般需要小于-1，例如这里的分类信息模型；·频道名称用于识别频道类型的标识；·识别id系统用于识别的id，这个关系到模板方面；·附加表系统内容附加表项；·模型类型分为系统类型和自动类型，系统类型为固化在系统中的内容模型，自动类型为用户可创建的内容模型类型；接下来我们开始介绍如何使用自定义模型管理来创建一个自己的模型，并且用于建设不同内容类型的网站中去。

这里我们介绍一些周边的内容，几个要用到的概念：·字段在数据库中，表的列称为字段，织梦系统也是如此，但更恰当的说法，存储某个内容信息单元，称为字段，例如标题、来源、作者等都是一个字段；·内容系统主表程序将一些公用字段存储在系统主表dede_archives,例如：标题、关键词、缩略图等，主表具体字段可以查询织梦帮助中心()的有关二次开发手册数据表部分的内容；·附加表不同内容模型对应不同的附加表，通常以dede_addon[识别ID]命名，附加表中存放的都是详细内容的相关字段（非公用），例如：文章内容(dede_addonarticle)、软件类型(dede_addonsoft)、图片集合(dede_addonimage)等；·单表独立模型存储时候不用到“主表＋附加表”的结构形式，直接使用单个数据表进行存储内容数据，这样脱离主从表，减少主表数据服在开销，可以从很大程度上解决数据负载问题；明白了以上几个概念我们可以来学习如何来自己创建一个内容模型了。

本构模型

本构模型

在当前的文件中，一个宏观微分模型构建了一个一维形状记忆合金（SMA）结构的双向记忆效应。

这个模型是基于SMA的热弹性相变的唯象理论。

机械和热场的迟滞回线都被视为马氏体转变的宏观插图。

一个非凸的自由能函数被构想成，它的每一个局部均衡都可以被用于表示一个转变阶段的特点。

系统状态（张力）可以通过外部载荷（机械或热）从一个稳定平衡达到另一个稳定平衡。

因此，相变动力学能通过调查系统的状态变化而被模拟。

变动力学的控制方程可以使用拉格朗日方程表示，并且表现为非线性方程。

热和机械迟滞回线的算列与被展现出来的热和机械载荷引起的转变有关。

双向记忆效应和伪弹性效应被成功的模拟出来了。

1.介绍形状记忆合金是智能材料和结构技术固有的一部分，它们能直接把热能转化为机械的形式，反之亦然。

由于唯一的属性和它的应用前景，SMA的动力学在近年来成为了大量理论，研究的对象【1-3】。

当SMA可以正在意义上的回应机械和热场的刺激时，它可以用一些系统方式，优化和控制这些现象，这是真正的对于智能材料这一方面关注的焦点【3,4】。

当应用是关于动力分析和控制时，一个在宏观上描述智能材料动力学的数学模型变得必不可少，如果SMA的动力学行为通过一些微分方程来描述，它总能有利于控制器的设计和动力学分析，使得为了这个宗旨的发达工具是一应俱全的。

SMA结构的动力学模型和分析由于发生在动力学的滞后现象而变得相当复杂，并且在机械和热场之间有一些非线性耦合【4-6】。

在模型中最有挑战的任务是唯一的形状记忆效应（SME）和由于形状改变而引起的结构的非线性。

在冷却到一个更低的温度时，然后永久的变形，当他又被加热到一个更高的温度时，又可以变回原来的形状。

这个回复到原来形状的唯一特性称之为SME。

在许多的研究中，只有SMA在更高的温度下可以恢复到原来的形状。

当它又被降温，在更低温度的变形形状会被遗忘。

因此，这个SME被称为单程形状记忆效应（OWSME）。

已经经过了实验的验证，如果SMA被重复的冷却和加热好几个循环，SMA每次在更低的温度时都以相同的形式变形，SMA能冷却后恢复其较低的温度形状，即使没有额外的机械载荷。

ABAQUS在岩土工程中的应用

ABAQUS在岩土工程中的应用

ABAQUS在岩土工程中的应用ABAQUS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各种领域，包括岩土工程。

在岩土工程中，ABAQUS可以帮助工程师模拟复杂的物理现象，如沉降、位移、应力等，为工程设计和优化提供强有力的支持。

岩土工程涉及到许多关键问题，如沉降、位移和应力等。

这些问题是岩土工程设计的核心，也是工程师们的重点。

借助ABAQUS软件，我们可以对这些复杂的问题进行有效的模拟和分析。

在ABAQUS中，对岩土工程问题进行模拟分析的流程大致可以分为以下步骤：模型建立：首先需要建立反映实际工程问题的三维模型。

ABAQUS提供了强大的建模功能，允许用户根据需要创建复杂的几何形状。

材料设置：在模型建立完成后，需要定义材料的属性，如弹性模量、泊松比、密度等。

ABAQUS提供了多种材料模型，可以根据实际情况选择合适的模型。

边界条件：定义模型的边界条件，如固定边界、自由边界等。

这些边界条件对于模拟结果的准确性至关重要。

网格划分：对模型进行离散化，将其划分为一系列小的单元，以便进行数值计算。

ABAQUS提供了多种网格划分方式，可以根据实际问题进行选择。

求解设置：设置求解器和求解参数，如迭代次数、收敛准则等。

求解过程：运行求解器，得出模型的位移、应力等结果。

结果后处理：对求解结果进行可视化处理，如生成云图、动画等，以便进行深入分析和优化。

以一个实际的应用实例来说明ABAQUS在岩土工程中的应用。

某桥梁基础设计面临着复杂的土壤环境，为了确保桥梁的安全性和稳定性，我们需要对土壤进行详细的模拟和分析。

我们使用ABAQUS建立桥梁和土壤的三维模型，并定义材料的属性。

然后，我们根据实际工程情况设置边界条件，如固定桥梁的底部和侧向边界，施加桥梁的重量等。

接着，我们对模型进行网格划分，并设置求解器和求解参数。

在求解过程中，ABAQUS通过迭代计算得出位移和应力的分布情况。

我们进行结果后处理，将位移和应力云图进行可视化，以便于工程师们进行深入的分析和优化设计。

abaqus输入滞回曲线

abaqus输入滞回曲线

abaqus输入滞回曲线
在Abaqus中模拟滞回曲线通常涉及到定义材料的本构模型。

在滞回曲线的情境下，常用的本构模型之一是弹塑性模型，其中包含了弹性阶段和塑性阶段。

以下是一些在Abaqus中定义滞回曲线的步骤：
1.定义材料：在Abaqus中，首先需要定义材料的本构模型。

对于滞回曲线，可以选择合适的本构模型，如弹塑性模型。

可以使用Abaqus提供的现成本构模型，或者根据材料的滞回性质自定义本构模型。

2.指定滞回曲线：如果使用的是自定义本构模型，需要在材料定义中指定滞回曲线的参数。

这可能包括弹性刚度、塑性刚度、屈服强度等。

3.设置加载条件：在模拟中，需要设置加载条件，模拟材料受到的外部力或位移。

这可以通过加载步骤和加载边界条件来实现。

4.运行分析：定义完材料、本构模型和加载条件后，运行Abaqus分析。

Abaqus会根据定义的材料性质和加载条件，模拟滞回曲线的形成过程。

5.分析结果：分析完成后，可以查看Abaqus生成的结果文件，其中包含了模拟过程中的各种信息，包括应力、应变、变形等。

可以通过结果文件中的数据来获取滞回曲线的信息。

请注意，具体的步骤和操作可能会因您所使用的Abaqus版本和具体问题而有所不同。

建议查阅Abaqus的官方文档或使用手册，以获取更详细和针对您特定问题的信息。

开发自定义本构

开发自定义本构

开发自定义本构【开发自定义本构】你有没有遇到过这样的情况，使用某个软件或者工具的时候，总觉得有些功能不太符合自己的需求，要是能按照自己的想法来调整就好了？其实啊，这就涉及到“开发自定义本构”这个概念。

今天咱们就来好好聊聊它！什么是【开发自定义本构】？简单来说，开发自定义本构就是根据自己的特定需求和想法，创造出一种独特的结构或者模式。

比如说，你想要装修自己的房间，你可以按照自己的喜好和生活习惯来布置家具的摆放位置，这就是一种自定义。

在技术领域，开发自定义本构就是在已有的框架或系统基础上，通过编程或者其他手段，打造出适合自己特殊要求的功能和特性。

举个例子，假如你是一位游戏开发者，游戏中的角色属性设置不能满足你的设计理念，你就可以通过开发自定义本构来重新定义角色的能力数值和成长模式。

常见误区：有些人会觉得开发自定义本构就是完全从零开始创造一个全新的东西，其实不是这样的。

它更多的是在现有的基础上进行个性化的调整和优化。

关键点解析3.1 核心特征或要素第一个要素是明确需求。

你得清楚自己到底想要实现什么样的功能或者效果，就像你装修房间前要知道自己想要温馨风还是简约风。

第二个要素是具备相关技术知识和技能。

比如懂编程、了解相关的算法等，这就好比你装修得会用工具，知道怎么锯木头、钉钉子。

第三个要素是不断测试和优化。

你自定义的本构可能一开始并不完美，需要通过反复测试来发现问题并改进，就像装修完了要住进去感受一下哪里还需要调整。

3.2 容易混淆的概念开发自定义本构和一般的修改配置有所不同。

修改配置通常是在已有的几个选项中进行选择和调整，而开发自定义本构则更加灵活和深入，可以从底层结构上改变。

比如说，修改电脑的显示亮度是配置修改，而自己编写一个程序来控制电脑的电源管理策略就是开发自定义本构。

起源与发展开发自定义本构的概念起源于对个性化和差异化需求的追求。

随着技术的不断进步，各种软件和系统越来越复杂，用户的需求也越来越多样化，开发自定义本构就变得越来越重要。

基于组构张量建立的本构模型形式

基于组构张量建立的本构模型形式

基于组构张量建立的本构模型形式基于组构张量建立的本构模型？这听起来是不是有点高大上？别担心，我们一步步来捋一捋。

得给大家讲讲什么是“本构模型”。

大家可以把它理解成一个特别聪明的数学小伙伴，专门用来描述物体在不同条件下是如何变形的。

比如你用力拉一根橡皮筋，橡皮筋就会变长。

哎，别急，讲到这你可能会问：这与“组构张量”又有什么关系呢？其实啊，组构张量就是我们用来描述这些变形的一种工具，就像是给橡皮筋变形过程提供的“说明书”。

它记录了力怎么传递、物体怎么受力变形，通俗来说，它就像是一个量身定做的“变形地图”，让我们能够预测并理解材料在受力下的反应。

为什么要用“组构张量”呢？大家都知道，材料在各种力的作用下会发生变形。

比如说钢铁，在承受很大压力时会发生微小的形变。

而这个变形，不单纯是缩短或拉长这么简单，可能会发生错位、弯曲，甚至是扭曲。

组构张量的作用，就是记录这些变化的细节，甚至能精确到每一个微小的力和应力的关系。

你可以把它想象成是一个超级复杂的计算公式，但它又不笨，它能巧妙地把这些复杂的变形行为简单化，呈现出一种直观的表现。

哎，说到这里，大家是不是觉得这个组构张量又像是个天书一样，难以理解？拿现实生活举个例子就能明白。

比方说，想象你在一个游乐园里玩碰碰车。

你和别人撞在一起，碰撞的力是有方向的，对吧？有可能你是横着撞的，有可能是斜着撞的，甚至有时候你还可能是侧面碰碰过去的。

这个时候，组构张量就能帮你描述这次碰撞发生时的所有细节，告诉你在不同方向上的力如何相互作用，让你能够清晰地知道，你的碰碰车为什么会转弯、为什么会摇晃，甚至为什么会在某一瞬间加速。

这个东西看似复杂，但在科学家们的眼里，它是解锁材料力学秘密的钥匙。

因为我们不可能每次都去试验一个材料的每种受力情况，对吧？通过这些精确的数学工具，像组构张量这样的模型就能帮助我们提前知道不同材料会如何响应各种外力，省时省力，准确又高效。

当然了，建立这样一个本构模型，不是一蹴而就的事。

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4 自定义新的本构模型
介绍
FLAC3D自定义本构模型跟FLAC手册中讲到的用FISH来自定义本构模型一样。

然而在FLAC3D中不支撑FISH语言来自定义本构模型，自定义本构模型开发必须用C++语言，且编译成DLL文件（动态链接库），动态链接库文件能在需要的时候随时加载上去。

本构模型的主函数主要是返回新的应力，给出应变增量。

然而自定义本构模型也必须给出一些其他的信息：比如模型名称和读入、写出保存文件等操作。

C++语言是一种面向对象的程序设计语言，使用类（classes）来代表对象（objects）。

对象的数据被对象封装起来，在对象的外面数据是不可见的。

通过成员函数来访问对象，而成员函数可以对封装的数据进行操作。

另外C++语言强烈支持对象的等级结构，新的对象性质可以从一个基本对象产生，基本对象的成员函数可以被派生出来的对象的成员函数替代。

这些特点使程序更加模块化。

举个例子：主程序需要在程序代码的不同地方建立与派生类的不同变量之间的接口关系，但是这些仅仅只关系到基类，与派生类无关。

运行时间系统自动的调用适当的派生类的成员函数。

对C++比较好的介绍来自Stevens (1994)；它假象读者有一定得编程语言知识，特别是对C语言的了解。

在部分将介绍怎么用C++语言开发自定义本构模型。

这节主要包括基类、成员函数、本构模型编号、自定义本构模型与FLAC3D之间的传递信息，本构模型状态指示器。

在节中将介绍怎样生成DLL本构模型。

这一节主要包括自定义本构模型的支持函数，实例本构的源代码，FISH支持的用户自定义本构，和怎样生成和加载一个DLL文件。

在这一节中所有的参考文件被包含在“\ITASCA\Models\UDM”文件夹下面的“”这个压缩包文件里面。

注意：FLAC3D 版本是用Microsoft Visual C++（VC++）版本编译的。

用户自定义的DLL文件最好采用与其相当的编译器来编译，以使用户自定义的DLL文件能与FLAC3D兼容。

自定义本构的方法
自定义本构的基类
以上介绍的方法是FLAC3D自定义本构支持的方法。

基类为从基类派生出来的实际的本构模型提供框架。

这个基类叫ConstitutiveModel类，被称为“绝对”的类，因为他声明了许多完全虚有的成员函数（通过=0语法附加到函数原型）。

这意味着这个基类不能产生任何对象，以及从这个基类派生出来的任何对象都必须提供真实的成员函数，以替代ConstitutiveModel类中的虚有成员函数。

例子，提供了ConstitutiveModel（包含在文件“”中）这个类的部分代码，ConstitutiveModel类中的一些成员函数，像公共函数在例子中省略掉了。

公有函数的使用（像YoungPoissonFromBulkShear）是不用证明的，有关他们使用的例子可以在提供的本构模型源程序中找到，FLAC3D使用其它的函数来操作和访问本构模型，用户可以毫无理由的使用和重新定义这些。

class ConstitutiveModel {
public:
EXPORT ConstitutiveModel(unsigned uTypeIn,bool bRegister=false);
EXPORT virtual ?ConstitutiveModel(void);
double ConfinedModulus(void)这个对象返回一个值，这个值可以更好的估计最大的受压模量。

它应用在FLAC3D计算稳定时间步中，对于一个线性的弹性模型来说，这个受压模量是K + 4G/3。

double ShearModulus(void)这个对象返回一值，这个值可以更好的估计当前的正切剪切模量。

这个使用在FLAC3D动力本构模型中粘滞静态边界系数。

double BulkModulus(void) FLAC3D目前还没有使用这个对象，但是这个对象可以很好的返
回对当前的正切体积模量的估计。

double SafetyFactor(void)这个对象目前也还没有使用，它必须返回一些值，像。

unsigned Version(void)这个对象返回本构模型版本号。

这个用来处理早期本构模型版本保存的结果文件，而这早期的本构模型可能忽略了一些变量。

ConstitutiveModel *Clone(void)创建一个新的对象，必须与当前类相同，返回一个ConstitutiveModel类指针。

不管FLAC3D什么时候在一个单元中调用本构，它都被调用。

const char *SaveRestore(ModelSaveObject *mso)当SAVE或是RESTORE命令给出时，这个被函数调用。

本构模型必须首先调用基类的SaveRestore()这个函数。

SaveRestore()允许本构模型保存或是恢复每个对象的数据。

仅仅允许保存整数类型或是浮点数类型，其他的数据类型必须要转换成这两种类型。

派生类函数必须首先调用mso->Initialize(nd,ni)，这里nd表示双精度存取（或是恢复）数据字节数，ni表示整型存取（或是恢复）数据字节数。

变量通过mso->Save(ns,var)这个函数识别，这里ns是变量的序号（从0到nd-1或是从0到
ni-1），而这主要取决于实际整型或是浮点型数据存取或恢复的位数，var是需要保存的变量。

有单独的Save()去处理整型或是实型变量。

这个结构体类ModelSaveObject是不怎么重要的，除了以上提到的函数。

它被定义在“”这个头文件中。

重新定义的类也必须包含构造函数，而这个构造函数调用基类的构造函数。

如果这个bRegister变量的值为true，基类的构造函数就被调用，然后派生出来的本构模型就被FLAC3D 注册登记过。

一个与模型相关的数（uTypeIn）也必须通过；这使得当从一个文件中恢复出来的单元能够重新设置正确的本构模型。

一般取一个比较的值来表示这个（比如100或是更大），以避免与从1开始的模型内置变量产生冲突。

在其他的所有情况中，派生类构造函数在被调用时，应当不含任何参数，就像Clone这个成员函数一样。

通过构造函数可以初始化成员数据，就像例所示。

在这个例子中本构模型的特别号是整型变量mnUserMohrModel（具体看例），这些符号“dBulk”、“dShear”等等是派生类的数据成员。

Example Typical model constructor
UserMohrModel::UserMohrModel(bool bRegister)
:ConstitutiveModel(mnUserMohrModel,bRegister), dBulk,
dShear, dCohesion, dFriction, dDilation,
dTension, dYoung, dPoisson, dE1, dE2,
dG2, dNPH, dCSN, dSC1, dSC3,
dBISC, dE21 { }
本构模型的编号
每个用户自定义本构模型都包含它自己的名称，它的材料参数的名称，以及单元应力状态指示器。

FLAC3D通过调用合适的成员函数来实现以上这些，就像在节中介绍的一样。

FLAC3D通过一个静态的、全局的本构模型例子来调用构造函数，以识别用户自定义的本构模型（参见例子）。

当FLAC3D被加载（主要是内置本构模型），或是当一个DLL文件被加载上（外置本构模型），这时这个构造函数被创建。

这个参数的值为true时导致了基类构造函数对新本构模型的注册，然后把它加在本构模型列表中。

只有一个静态的、注册的、特别的本构模型被定义，它是为了方便插入到C++本构模型源代码中，以至于当这个模型相关的DLL文件被加载时，它能够被注册。

当FLAC3D需要本构模型的任何信息，或是需要去实例化一个模型时（使用Clone 函数）时，这个静态的实例化模型被调用。

Example Global instantiation of a model object
static ElasticModel modelInstance(true);
. forces a constructor call to the model registry
计算中本构模型和FLAC3D软件之间的交流。