============ /FAIL/GURSON ============ Ключевое слово формата блока A Модель разрушения Гурсона-Нашона-Хатчинсона, описывающая эволюцию повреждений с точки зрения пустоты зарождение и рост пластичности металлов. Модифицированная формулировка Гурсона добавляет дополнительные условия накопления повреждений для сдвига. преобладающие нагрузки, специальная обработка при сжимающей нагрузке и упругая жесткость потеря с повреждением. Чтобы избежать сетчатая зависимость. Формат ------ .. csv-table:: :header: "(1)", "(2)", "(3)", "(4)", "(5)", "(6)", "(7)", "(8)", "(9)", "(10)" :widths: 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10 "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID", "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID", "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID", "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID", "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID", "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID", "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID", "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID", "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID", "/FAIL/GURSON/mat_ID/unit_ID" ":math:`q_{1}`", ":math:`q_{1}`", ":math:`q_{2}`", ":math:`q_{2}`", "", "", "", "", "", "Илок" ":math:`\epsilon_{n}`", ":math:`\epsilon_{n}`", "As", "As", "Kw", "Kw", "", "", "", "" ":math:`f_{c}`", ":math:`f_{c}`", ":math:`f_{F}`", ":math:`f_{F}`", ":math:`f_{I}`", ":math:`f_{I}`", "", "", "", "" "Рлен", "Рлен", "Хчи", "Хчи", ":math:`L_{e}^{max}`", ":math:`L_{e}^{max}`", "", "", "", "" Дополнительная линия .. csv-table:: :header: "(1)", "(2)", "(3)", "(4)", "(5)", "(6)", "(7)", "(8)", "(9)", "(10)" :widths: 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10 "fail_ID", "", "", "", "", "", "", "", "", "" Определение ----------- .. csv-table:: :header: "Поле", "Содержание", "Пример единицы СИ" :widths: 33, 33, 33 "mat_ID", "Идентификатор материала.(Целое число, максимум 10 цифр)", "" "unit_ID", "(Необязательно) Идентификатор устройства. (Целое число, максимум 10 цифр)", "" ":math:`q_{1}`", "Первое повреждение Гурсона коэффициент.По умолчанию = 1,5 (Реальный)", "" ":math:`q_{2}`", "Второй коэффициент урона Гурсона, максимальное значение = 1,02. По умолчанию = 1,0 (реальное)", "" "Илок", "Флаг метода накопления переменной урона. = 0 Установите на 1. = 1 (по умолчанию) Формулировка локального повреждения. = 2 Регуляризация нелокальных повреждений с использованием Микроморфный метод. = 3 Регуляризация нелокальных повреждений с использованием Пирлингов метод (тот же, что /NONLOCAL/MAT). (Целое число)", "" ":math:`\epsilon_{n}`", "Эквивалентная пластическая деформация в пустоте зародышеобразование.(Реальное)", "" "As", "Линейное зарождение пустот наклон.(Реальный)", "" "Kw", "Рост повреждений при сдвиге коэффициент.(Реальный)", "" ":math:`f_{c}`", "Критическая объемная доля пустот при Слияние пустоты.(Реальное)", "" ":math:`f_{F}`", "Объемная доля пустот в пластичном состоянии провал.(Реальный)", "" ":math:`f_{I}`", "Начальный объем пустот дробь.(Реальная)", "" "Рлен", "Радиус нелокальной переменной влияние (Iloc > 1).(Реальный)", ":math:`[m]`" "Хчи", "Нелокальный параметр штрафа (Только микроморфный метод, Илок = 2).(Реальный)", ":math:`[Pa]`" ":math:`L_{e}^{max}`", "Длина элемента сходимости сетки цель. 5 (Реал)", ":math:`[m]`" "fail_ID", "(Необязательно) Критерии отказа идентификатор.(Целое число, максимум 10 цифр)", "" Пример ------ .. code-block:: /UNIT/123 Example units for DP450 steel (0.6 mm mesh regularization) Mg mm s /FAIL/GURSON/1/123 # Q1 Q2 Iloc 1.5 1.0 3 # Epn As Kw 0.27 1.3 2.65 # Fc Fr F0 0.16225 0.2 0.0 # Rlen Hchi Le_max 1.0 Комментарии ----------- 1. Модель повреждений Гурсона можно использовать только с эласто-пластичным материалом /MAT/LAW104 . Определение поверхности текучести Материальный закон модифицируется добавлением условий развития ущерба: :math:`\varphi=\frac{\sigma_{eq}^{2}}{\sigma_{yld}^{2}}−1+2q_{1}f^{*}cosh(\frac{\eta_{t}q_{2}Tr(\sigma)}{2\sigma_{yld}})−(q_{1}f^{*})^{2}=0` Где, :math:`q_{1}` , :math:`q_{2}` Два параметра Гурсона-Твиргарда-Нидлмана, :math:`f^{*}` Эффективный урон :math:`\eta_{t}` Фактор определяется как: :math:`\eta_{t}={0,f_{t}=0andTr(\sigma)<01,otherwise` :math:`f_{t}` Общая объемная доля пустот, которая рассчитывается постепенно. :math:`df_{t}=df_{n}+df_{g}+df_{sh}` Кинетические уравнения приращений коэффициента повреждения: - Образование пустот (создание микрополостей), уменьшающееся при низких трехосность. :math:`\Delta f_{n}=A_{s}\Delta \epsilon_{p},\epsilon_{p}\ge\epsilon_{n}and\sigma^{*}\ge0A_{s}(1+3\sigma^{*})\Delta \epsilon_{p},\epsilon_{p}\ge\epsilon_{n}and−\frac{1}{3}\le\sigma^{*}<00,\epsilon_{p}<\epsilon_{n}and\sigma^{*}<−\frac{1}{3}` Где, :math:`\sigma^{*}` – трехосность напряжений определяется как: :math:`\sigma^{*}=\frac{T_{r}\sigma}{3\sigma_{eq}}` .. image:: images/fail_gurson_starter_r_fail_gurson_nucleation_of_cavities.png *(Рисунок 1. Зарождение полостей)* - Рост пустот при высокой трехосности: :math:`\Delta f_{g}=(1−f_{t})Tr(\Delta \epsilon_{p})` .. image:: images/fail_gurson_starter_r_fail_gurson_high_triaxility.png *(Рисунок 2. Рост полостей при высоких трехосность)* - Дополнительный рост сдвиговых пустот при низкой трехосности, который представляет собой сдвиг. доминирует: :math:`\Delta f_{sh}=K_{w}f_{t}w(\theta)\frac{s:\Delta \epsilon_{p}}{\sigma_{eq}}` Где, :math:`w(\theta)` это весовая функция в зависимости от угла Лоде: :math:`w(\theta)=1−cos^{2}(3\theta)` .. image:: images/fail_gurson_starter_r_fail_gurson_low_triaxility.png *(Рисунок 3. Рост полостей при низких трехосность)* Чтобы представить слияние полостей, когда критическая объемная доля пустот :math:`f_{c}` достигается :math:`f_{t}` , эффективный ущерб (который влияет на расчет напряжения) :math:`f^{*}` введен в модель и его выражение зависит от :math:`f_{t}` : :math:`f^{*}=f(f_{t})=f_{t},f_{t}1)` , приращения ущерба зависят от регуляризованная узловая «нелокальная» пластическая деформация, рассчитанная на всю сетка. Нелокальная пластическая деформация в узлах, обозначенная :math:`\epsilon_{p}^{nl}` рассчитывается с учетом собственных градиент и его локальный аналог :math:`\epsilon_{p}` вычисляется в точках Гаусса, следующих за набором уравнений: :math:`R_{len}^{2}\Delta \epsilon_{p}^{nl}−\gamma\dot{\epsilon_{p}^{nl}}+(\epsilon_{p}−\epsilon_{p}^{nl})=\zeta\ddot{\epsilon_{p}^{nl}}\overset{\rightarrow}{\nabla}\epsilon_{p}^{nl}.\overset{\rightarrow}{n}=0onon\Omega\Gamma` Параметры :math:`\gamma` и :math:`\zeta` устанавливаются автоматически. Вы должны установить параметр R Лен (or :math:`L_{e}^{MAX}` - Комментарий 5 ), который определяет нелокальный «внутренний длина», что соответствует радиусу влияния в нелокальной переменное вычисление. Это определяет размер нелокального полоса регуляризации :math:`L_{r}=f(R_{len})` ( Рисунок 5 ). .. image:: images/fail_gurson_starter_r_fail_gurson_non_local_regularization.png *(Рисунок 5. Принцип нелокальной регуляризации)* Помощь в выборе значения параметра Рлен, можно следуйте следующему выражению: :math:`R_{len}\approx\frac{3L_{e}^{max}}{\sqrt{\pi}}` 3. If :math:`I_{loc}=2` , нелокальный микроморфный метод будет использован. Для этого метода требуется параметр, H чи . Это параметр и нелокальная пластическая деформация :math:`\epsilon_{p}^{nl}` вводятся в материальное уравнение как: :math:`R_{chi}(\epsilon_{p},\epsilon_{p}^{nl})=R(\epsilon_{p})−H_{chi}(\epsilon_{p}^{nl}−\epsilon_{p})` Где, :math:`R(\epsilon_{p})` это классическая закалка функция. Эта недавно определенная микроморфная функция наклепа Рчи представлен при расчете напряжения течения :math:`\sigma_{yld}` . Параметр Хчи становится параметр штрафа и если :math:`H_{chi}\rightarrow\infty` , тогда :math:`\epsilon_{p}\rightarrow\epsilon_{p}^{nl}` и :math:`\epsilon_{p}^{nl}\rightarrow\epsilon_{p}` что подразумевает :math:`\epsilon_{p}\approx\epsilon_{p}^{nl}` . Этот метод термодинамически хорошо определен. Однако трудно идентифицировать входные значения, и они меняются. пластическое поведение модели. Именно поэтому рекомендуется использовать метод Пирлингса :math:`I_{loc}=3` . 4. If :math:`I_{loc}=3` , нелокальный метод Пирлингса будет использован. Для этого метода параметр H чи используется. Только нелокальная длина R Лен используется. Этот метод проще микроморфного. В нем представлены нелокальная пластическая деформация в кинетическом уравнении размягчающей переменной (повреждение и температура, если учитывать тепловые эффекты): :math:`\Delta f_{t}=\underset{Void nucleation}{\underset{⏟}{A\Delta \epsilon_{p}^{nl}}}+\underset{Void growth(high triaxiality)}{\underset{⏟}{(1−f_{t})Tr(\Delta \epsilon_{p}^{nl})}}+\underset{Shear nucleation(low triaxility)}{\underset{⏟}{K_{w}f_{t}w(\theta)\frac{s:\Delta \epsilon_{p}^{nl}}{\sigma_{eq}}}}` :math:`\Delta T=\omega(\dot{\epsilon_{p}^{nl}})\frac{\eta}{\rhoC_{p}}\sigma:\Delta \epsilon_{p}^{nl}` Рекомендуется использовать этот метод, поскольку он прост в идентифицировать входные параметры и не изменять пластическое поведение материала. 5. Чтобы установить нелокальный параметр длины R Лен , ты можете выбрать: - Непосредственно введите значение из R Лен в входную карту, если требуется прямой контроль над этим параметром. В этом случай, параметр :math:`L_{e}^{max}` следует игнорировать и установить значение none. - Введите максимальную сетку размер :math:`L_{e}^{max}` для которых результаты достигли сетки конвергенция. Тогда нелокальная регуляризация будет эффективна для все размеры сетки :math:`L_{e}^{}` такой как :math:`L_{e}\leL_{e}^{max}` . В этом случае R Лен есть рассчитывается автоматически в зависимости от значения :math:`L_{e}^{max}` и входное значение R Лен есть игнорируется. Например, если вы хотите добиться сходимости и независимые от сетки результаты для размера ячейки 5 мм, :math:`L_{e}^{max}=5` мм. В этом случае результаты будут сходящиеся, размер и ориентация сетки не зависят от :math:`L_{e}\le5` mm. 6. Когда для элементов оболочки используется нелокальная регуляризация, дополнительная регуляризация производится при расчете изменения толщины избегая дополнительных проблем с локализацией. В обычном локальном случае ( Рисунок 6 ), совместимость толщины между элементами оболочки не обеспечивается из-за отсутствия кинематических уравнений в направлении z, а изменение толщины локально вычисляется по Гауссу. точки. Путем введения нелокальной пластической деформации в «по толщине» приращение деформации, совместимость восстанавливается, ( Рисунок 7 ). :math:`\Delta \epsilon_{zz}=−\frac{\nu}{1−\nu}(\Delta \epsilon_{xx}−\Delta \lambda_{nl}n_{xx}+\Delta \epsilon_{yy}−\Delta \lambda_{nl}n_{yy})+\Delta \lambda_{nl}n_{zz}` Где, :math:`\Delta \lambda_{nl}=f(\epsilon_{p}^{nl})` – нелокальный пластический множитель. .. image:: images/fail_gurson_starter_r_fail_gurson_transverse_strain_local.png *(Рисунок 6. Несовместимость поперечных деформаций (местный))* .. image:: images/fail_gurson_starter_r_fail_gurson_transverse_strain_non_local.png *(Рисунок 7. Совместимость поперечных деформаций (нелокальный))* .. note:: Этот последний пункт подразумевает, что идентифицированные параметры могут использоваться для твердого тела и оболочек, так как результаты будут идентичными в пределах тот же диапазон трехосности напряжений :math:`−\frac{2}{3}\le\eta\le\frac{2}{3}` . 7. Чтобы создать конкретный вывод повреждений в файлах ANIM и H3D с помощью /ANIM/ELEM/DAMG , /H3D/SHELL/DAMG и /H3D/SOLID/DAMG , общий ущерб нормируется его разрывное значение: :math:`D=\frac{f_{t}}{f_{F}}` 8. С использованием /H3D/ELEM/DAMG , разные повреждения переменные, представленные выше, можно отобразить с помощью ключевого слова MODE (= I or ВСЕ ). Соответствие между режимами и переменными повреждения: - РЕЖИМ1 : Объемная доля роста пустот :math:`f_{g}` - РЕЖИМ2 : Объемная доля нуклеации :math:`f_{n}` - РЕЖИМ3 : Объемная доля роста при сдвиге :math:`f_{sh}` - РЕЖИМ4 : Общая объемная доля пустот :math:`f_{t}` - РЕЖИМ5 : Эффективная объемная доля пустот :math:`f^{*}` . .. note:: Нелокальный метод можно активировать напрямую. используя :math:`I_{loc}` флаг для /FAIL/GURSON. Карта /NONLOCAL/MAT в данном случае не нужен.