功能梯度材料在ABAQUS子程序中的實現(xiàn).pdf

1、功能梯度材料是一種將多種材料按一定規(guī)律結(jié)合在一起的新材料。功能梯度材料的結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性能按一定規(guī)律變化，進(jìn)而達(dá)到了綜合各組分材料的優(yōu)點(diǎn)的目的，是一種非常有前景的新型材料。其力學(xué)問題是材料領(lǐng)域和力學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，雖然已經(jīng)有許多學(xué)者采用不同的模型對功能梯度材料的成分分布、物性參數(shù)以及力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了大量的理論與試驗研究，但嚴(yán)格把握功能梯度材料性質(zhì)變化的本質(zhì)，建立形式簡單、適用廣泛的模型，并在有限元軟件中建立材料庫，將所建模型應(yīng)用到具體工程

2、中的研究還比較少，導(dǎo)致在利用有限元軟件模擬分析時，仍需要借助于分層法，致使建模工作量巨大且難以分析結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜的構(gòu)件，嚴(yán)重制約了功能梯度材料的推廣與應(yīng)用。
　　基于對功能梯度材料物理—力學(xué)性質(zhì)在空間中變化本質(zhì)的認(rèn)識，本文通過合理地描述材料成分在空間中的分布情況，確立材料成分與物性參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)。將所建立的本構(gòu)模型在ABAQUS中進(jìn)行二次開發(fā)，初步建立功能梯度材料的材料庫，并驗證模型的可靠性，為今后在實際工程中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

3、>　　為此，本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)總結(jié)功能梯度材料力學(xué)研究進(jìn)展，選取簡單合理的材料成分分布函數(shù)。針對均布荷載作用下和熱力耦合作用下的功能梯度材料力學(xué)問題，在Mori-Tanaka法的基礎(chǔ)上，探索出一套理論嚴(yán)密、形式簡單的力學(xué)模型;
　　(2)針對均布荷載作用下功能梯度材料的力學(xué)問題，以厚壁管為例，建立組分分布函數(shù)與Mori-Tanaka法力學(xué)模型，利用FORTRAN語言編寫UMAT子程序，并與Mori-Tana