常刚度法和切线刚度法在金属材料数值仿真中的应用 |
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引用本文: | 许成,李贵,方学彬.常刚度法和切线刚度法在金属材料数值仿真中的应用[J].锻压技术,2023(2):257-263. |
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作者姓名: | 许成 李贵 方学彬 |
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作者单位: | 1. 武汉科技大学冶金装备与控制技术教育部重点实验室;2. 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室;3. 武汉科技大学精密制造研究所 |
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基金项目: | 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室开放基金资助项目(P2020-019); |
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摘 要: | 对常刚度法和切线刚度法两种非线性有限元计算方法进行对比研究。通过FORTRAN语言编写UMAT子程序将两种算法嵌入至ABAQUS软件中,再结合AA7075-T6铝合金试样的单轴拉伸实验及其数值模拟结果,分析单元尺寸、增量步对这两种算法的计算效率、精度及稳定性的影响。结果表明:在不同增量步和单元尺寸下,常刚度法的计算效率更高,但若以计算的精度作为标准,则切线刚度法的计算效率更高。在相同单元尺寸下,增量步越小,算法精度越高,但常刚度法的波动更大。由于增量步影响占主导,若增量步非常小,则单元尺寸对常刚度法精度的影响甚微,反之影响较大,而切线刚度法的精度受单元尺寸的影响很小。综合分析可知,切线刚度法的计算稳定性更高,为相关UMAT子程序开发人员提供了依据和参考。
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关 键 词: | 常刚度法 切线刚度法 UMAT子程序 FORTRAN语言 增量步 |
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