Abaqus/Explicit 分析的特殊注意事项

查看有关使用 Abaqus/Explicit 的分析的其他详细信息。

如前面所述，Helius PFA 同时兼容 Abaqus/Standard 和 Abaqus/Explicit。通常，Abaqus/Explic 的特定要求与 Abaqus/Standard 的特定要求相同，但有一些方面是 Abaqus/Explicit 所特有的，而且 Abaqus/Explicit 不支持 Helius PFA 中的某些功能。尽管其中的许多方面和限制已经讨论过，但为了完整起见，将在此处对其进行汇总和讨论。

执行

使用 Abaqus/Explicit 执行分析的方式与使用 Abaqus/Standard 执行分析的方式相同。有关使用 Abaqus 执行 Helius PFA 的详细信息，请参见安装和操作手册。唯一需要注意的区别是，Abaqus/Explicit 允许用户选择要用于数值计算的精度量（单精度或双精度）。Helius PFA 当前仅支持双精度。默认方法为单精度，因此必须指定双精度选项。如果要从命令行提交作业，您可以使用“double=both”或“-double both”选项来指定双精度分析。例如：

abaqus job=explicit_job double=both

如果要从 Abaqus/CAE 中提交分析，则可以在“编辑作业”对话框的“精度”选项卡下选择双精度。在 Abaqus/Explicit 精度下拉菜单下选择“Double - analysis + packager”选项，如下图所示。该选项也可以使用以下方式通过 Abaqus 环境文件 (abaqus_v6.env) 进行永久设定：将 double_precision 变量设为值 BOTH。

最后，Helius PFA for Abaqus/Explicit 仅在 Windows 和 Linux 上支持基于 MPI 的并行执行方法。线程并行方法不受支持。

材料定义差异

通常，Helius PFA for Abaqus/Explicit 的材料定义与 Abaqus/Standard 相同。下面列出了例外情况：

• 必须指定材料的密度。对于输入文件，这通过 *DENSITY 关键字来完成；在 Abaqus/CAE 内，这通过在“编辑材料”对话框中依次选择“常规” > “密度”来完成。
• 相对于 Abaqus/Standard 分析，所需的状态相关变量数增加了六个。要确定精确值，请参见“请求复合材料的 MCT 状态变量输出”部分中所示的流程图。
• 如果需要进行单元删除，则 *DEPVAR 关键字上的 DELETE 参数应设为值 1。在 Abaqus/CAE 中，这可通过修改变量（用于控制 Depvar 材料行为的单元删除）在“编辑材料”对话框内进行设置。
• 某些分析功能不受支持（请参见下文）。
• 还存在其他可进行定义的材料常量，它们特定于 Explicit 分析（请参见下文）。

不支持的分析功能

Abaqus/Explicit 分析中的 Helius PFA 材料不支持以下材料选项：

• Helius PFA 粘性材料
• 单向复合材料基体相的纵向剪切非线性（用户材料常量 #4）
• 单向复合材料静水压力载荷中的材料强化（用户材料常量 #6）
• 热残余应力计算（HIN 文件中的 *CURE STRESS 关键字）
• 成分应力和应变的输出
• 损坏公差（请参见复合材料中的模型损坏公差）

Explicit 特定的材料常量

有三种用户材料常量特定于 Abaqus/Explicit 分析中的 Helius PFA 材料：

• 材料退化时间周期 - UMC #11
• 基体应变率强化参数 - UMC #17
• 纤维应变率强化参数 - UMC #18

单元删除

如果需要，可以在复合材料彻底失效后删除积分点。一旦某一单元中的所有积分点均标记为“删除”，该单元将从分析中永久删除。若要为材料启用单元删除，请将 *DEPVAR 关键字上的 DELETE 参数设为值 1。例如：

*MATERIAL, NAME=IM7_8552
*USER MATERIAL, CONSTANTS=3
1, 1, 1
*DEPVAR, DELETE=1
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只要纤维失效完成，积分点便会被标记为删除。“完全”意味着纤维失效已开始，并且在材料退化这段时间内材料完全呈线性退化（请参见附录 A10 中的图像）。对于织物复合材料，一侧牵引作用下的纤维失效将触发单元删除，而不管另一侧牵引作用下的失效状态如何。

SDV1

损坏变量 SDV1 的值在 Abaqus/Explicit 分析中具有不同的行为方式。在出现纤维失效后，在某一降级时间段（这在 UMC #11 中指定）内，积分点的刚度将降为零。降级完成后，SDV1 的值将从 3.0 变为 0.0。

SDV1 值	离散复合材料损坏状态
1.0	未损坏的基体，未损坏的纤维
2.0	已失效的基体，未损坏的纤维
3.0	已失效的基体，已失效的纤维
0.0	在纤维失效后，在某一降级时间段内单元刚度将降为零