ABAQUS模拟多道次变形的变量继承方法

CAErkd

2023年6月6日 16:01

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一、引言

使用ABAQUS进行多道次加工时，往往牵扯道次之间变量的继承（如晶粒尺寸、累积损伤等），这对多道次变形模拟结果的准确性有较大的影响。本文以VUHARD子程序及简单的热压缩模型为例，分享双道次压缩之间的晶粒尺寸的继承方法。

二、模型建立

使用Sellars和Mctegart提出的阿伦尼乌斯方程来描述变形温度及应变速率对材料热成形过程的影响：

该类模型在硕博士论文中介绍较多，包括动态、静态、亚动态再结晶模型，本文主要分享变量继承的思路，因此模型部分不予过多介绍。建立了如下所示的坯料及压头模型，坯料采用C3D8RT单元：

ABAQUS模拟多道次变形的变量继承方法的图1

图1 热压缩几何模型

三、模拟结果及继承方法

如图2所示为第一道次计算结束后的材料晶粒度分布：

ABAQUS模拟多道次变形的变量继承方法的图2

图2 第一道次压缩结束后晶粒度分布云图

将第一道次结束时刻的晶粒尺寸按照单元顺序保存至文件（文件A）内，为使第二道次继承前一道次的晶粒度分布，在第二道次的本构子程序中加入READ函数，读取文件A，将文件A中数据保存至新的数组A（代码中为kdolddata）内：

ABAQUS模拟多道次变形的变量继承方法的图3

图3 READ函数使用方法

随后将数组A中数据存入状态变量内，即可实现晶粒度的继承，如图4所示为第二道次初始时刻的晶粒度分布，与图2所示第一道次结束时刻晶粒度分布完全一致：

ABAQUS模拟多道次变形的变量继承方法的图4

图4 第二道次初始时刻晶粒度分布云图

四、小结

本文所使用的方法可以方便地实现任意状态变量在不同变形道次之间的相互继承，对于VUMAT，VUSDFLD等子程序，该方法同样适用。

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