【COMSOL】在结构力学中使用自定义外部材料模型 · Mazars 损伤模型

【COMSOL】在结构力学中使用自定义外部材料模型 · Mazars 损伤模型在结构力学中使用自定义外部材料模型·Mazars损伤模型_comsol外部本构

前言

虽然 COMSOL 提供了一些常用材料模型,但是,在软物质、断裂等研究中,需要使用材料库中不存在的材料模型形式。从5.2版本开始,支持用C语言自定义外部材料模型,编译成链接库使用。

这里通过一个Mazars 损伤材料模型介绍外部材料模型如何定义。

模型介绍

在 Mazars 损伤模型中,通过一个标量 d d d 来表示各向同性损伤度,在本构方程中体现为:

σ = ( 1 − d ) C : ϵ \sigma=(1-d)C:\epsilon σ=(1d)C:ϵ

d d d 为 0 时,退化为线性材料。其中,损伤变量由拉伸损伤变量和压缩损伤变量的线性组合来定义:

d = α t d t + α c d c d=\alpha_td_t+\alpha_cd_c d=αtdt+αcdc

拉伸损伤变量 d t d_t dt 由下式定义:

d t = 1 − κ 0 ( 1 − A t ) κ − A t e − B t ( κ − κ 0 ) d_t=1-\frac{\kappa_0(1-A_t)}{\kappa}-A_te^{-B_t(\kappa-\kappa_0)} dt=1κκ0(1At)AteBt(κκ0)

同样的,压缩损伤变量 d c d_c dc 由下式定义:

d c = 1 − κ 0 ( 1 − A c ) κ − A c e − B c ( κ − κ 0 ) d_c=1-\frac{\kappa_0(1-A_c)}{\kappa}-A_ce^{-B_c(\kappa-\kappa_0)} dc=1κκ0(1A

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