混凝土MAZARS本构模型在ABAQUS中的数值实现及验证

发布时间：2021-07-07 12:06

　　由于对混凝土的非线性力学行为具有良好的模拟能力,在损伤力学框架内建立起来的MAZARS本构模型已在相关学术界和工程界得到广泛认可,但以非线性分析能力著称的通用有限元软件ABAQUS平台尚未内置MAZARS本构模型。为此,基于MAZARS本构模型基本理论与ABAQUS提供的用户材料模型接口,给出了基于ABAQUS的MAZARS本构模型数值实现流程,进而通过编制UMAT子程序对MAZARS本构模型进行了二次开发。在此基础上,通过开展混凝土单轴拉伸破坏过程模拟验证了程序开发的正确性,并结合混凝土重力坝、拱坝损伤破坏分析进行了初步应用。 

【文章来源】：水力发电. 2020,46(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

主拉应力分布

在应用MAZARS模型模拟混凝土材料本构行为时，需要首先确定上述8个模型参数，包括E0、v0、At、Bt、Ac、Bc、k0以及β。其中，通过开展混凝土单轴压缩试验即可确定E0、v0、Ac与Bc;通过开展混凝土单轴拉伸试验可确定k0、At与Bt;而β的取值可通过开展混凝土剪切试验获取。MAZARS模型在一组确定的参数取值下(E0=30 GPa,v0=0.2,k0=0.000 1,At=1,Bt=15 000,Ac=1.2,Bc=1 500，β=1)给出的混凝土单轴压缩与单轴拉伸应力应变曲线[6]见图1。从图1可以看出，MAZARS模型可以较好地模拟出混凝土在破坏阶段的非线性软化特性。2 数值实现及程序开发

从图3、4可以看出，采用MAZARS本构模型子程序可准确地模拟出混凝土试件单轴拉伸损伤破坏全过程，初步验证了程序编制的正确性。图3 混凝土试件单轴拉伸应力应变曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]界面过渡区力学特性对水工混凝土断裂性能的影响[J]. 金永苗,徐磊,陈在铁,周昌巧,王绍洲.  三峡大学学报(自然科学版). 2019(03)
[2]水工结构工程分析计算方法回眸与发展[J]. 吴中如,顾冲时,苏怀智,陈波.  河海大学学报(自然科学版). 2015(05)
[3]基于ABAQUS的强度储备安全系数精确自动求解[J]. 徐磊.  三峡大学学报(自然科学版). 2011(03)



本文编号：3269601