基于ABAQUS的形状记忆合金本构研究.pdfVIP

萤金芝等：基于ABAQUS的形状记忆合金本构研究 5l 基于 ABAQUS的形状记忆合金本构研究 董金芝 ， 毛晨曦 ， 曹 鹏 (1．东北林业大学 土木工程学院。 哈尔滨 150040； 2．中国地震局工程力学研究所， 眙尔滨 150086； 3．哈尔滨工业大学 交通科学与工程学院． 哈尔滨 150090) 【摘 要】 利用 ABAQUS的用户材料子程序 VUMAT编制了的形状记忆合金(Shapememo~alloys，SMA)超 弹性本构模型，并将其本构模型嵌入到 ABAQUS材料库中。基于ABAQUS程序以及上述形状记忆合金本构模型， 本文计算分析了某含有SMA材料构件的l2层剪力墙结构在地震荷载作用下的响应，验证了该子程序的正确性及 准确性。 【关键词】 形状记忆合金；超弹性本构模型；ABAQUS；VUMAT 【中图分类号】 TU311．41 【文献标识码】 B 【文章编号】 100l一6864(2010)12—0051—02 STUDYONSHAPEMEMORY ALLOYSCONSTI’I’UTIVEMoDELBASED ONABAQUS DONGJin—zhi， MAOChen—xi． CAOPeng。 (1．CollegeofCivilEngineering，NortheastForestryUniv．，Harbin150040，China； 2．InstituteofEngineeringMechanics，ChinaEarthquakeAdministration，Harbin 150086，China； 3．SchoolofScienceandEngineeringonCommunication，HarbinInstituteof Technology，Harbin150090，China) Abstract：Thispaperproduccsa shape memory alloy super—elastic constitutive modelbased on ABAQUS，afiniteelementanalysissoftware，TheSMAmaterialisaddedtotheABAQUSmateriallibrar— YbyusingitsABAQUSusermaterialsubroutineVUMAT．BasedonABAQUSandSMAconstitutive model，theresponseofa12一storeyshearwallstructure，someofwhosecomponentsmadeofSMA materi— al，iscalculatedandanalyzedunderearthquakeexcitation，andthecorrectnessandaccuracyofthissub— routineareverified。 Keywords：shapememoryalloy；super—elasticconstitutivemodel；ABAQUS；VUMAT O 引言 Liang＆Rogers 的本构模型： 形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy，简称SMA)是 or一 0：D(s—e0)+力(— o)+ (—To) 一 种近年来得到广泛研究和应用的特殊金属材料，具 (1) 有其他金属材料所不具备的形状记忆效应 、大应变超 式中， 为应力；为应变；T表示温度；D是 SMA 弹性 、高阻尼等独特性能。SMA的形状记忆效应和超 的杨氏模量； 是相变张量； 是热弹性系数；表示 弹性效应