ABAQUS哈辛（Hashin）準(zhǔn)則

哈辛準(zhǔn)則是一種用于模擬復(fù)合材料失效的理論模型，它考慮了復(fù)合材料中纖維和基體的交互作用。在ABAQUS中，有兩種哈辛準(zhǔn)則是常用的，分別是二維哈辛準(zhǔn)則和三維哈辛準(zhǔn)則。

（1）二維哈辛準(zhǔn)則

二維哈辛準(zhǔn)則是ABAQUS中集成的一種失效準(zhǔn)則，它簡化了原始的三維哈辛準(zhǔn)則，并且易于在ABAQUS中應(yīng)用。二維哈辛準(zhǔn)則考慮了四種失效模式：縱向拉伸（纖維方向拉伸）、縱向壓縮（纖維方向壓縮）、橫向拉伸（垂直纖維方向拉伸）和橫向壓縮（垂直纖維方向壓縮）。在ABAQUS中，用戶需要輸入四種失效模式對應(yīng)的強(qiáng)度值和斷裂能，這些參數(shù)用于判斷材料點的損傷起始和剛度退化。

（3）三維哈辛準(zhǔn)則

三維哈辛準(zhǔn)則是哈辛在1980年提出的，它考慮了更多的失效模式，包括剪切效應(yīng)的影響。雖然在ABAQUS中通常使用二維哈辛準(zhǔn)則，但在某些情況下，用戶可能需要自行編寫用戶子程序（UMAT 或 VUMAT）來實現(xiàn)三維哈辛準(zhǔn)則。三維哈辛準(zhǔn)則的實現(xiàn)相對復(fù)雜，因為它涉及到更多維度的應(yīng)力和應(yīng)變分析。

哈辛準(zhǔn)則與其他準(zhǔn)則的比較

哈辛準(zhǔn)則是用于預(yù)測復(fù)合材料失效行為的一種理論，它標(biāo)識的四種不同的失效模式適用于復(fù)合材料，包括拉伸纖維失效、壓縮纖維失效、拉伸基體失效和壓縮基體失效3。以下是哈辛準(zhǔn)則與其他準(zhǔn)則的一些比較：

1. 與Puck準(zhǔn)則的比較

哈辛準(zhǔn)則最初表達(dá)形式中，強(qiáng)度數(shù)值是斷裂面上的強(qiáng)度，應(yīng)力也是斷裂面上的應(yīng)力，與現(xiàn)在的Puck類似。但受限于當(dāng)時的計算條件，無法準(zhǔn)確計算出斷裂面的角度，所以采用了簡化形式的二維失效判據(jù)。

2. 與三維哈辛準(zhǔn)則的比較

三維哈辛準(zhǔn)則可以預(yù)測四種失效模式：纖維拉伸失效、纖維壓縮失效、基體拉伸失效以及集體壓縮失效等。在纖維拉伸失效中，考慮了剪切效應(yīng)的影響。哈辛準(zhǔn)則的三維表達(dá)形式可能更加復(fù)雜，需要考慮更多的失效模式和應(yīng)力狀態(tài)。

3. 與其他復(fù)合材料失效準(zhǔn)則的比較

哈辛準(zhǔn)則是目前區(qū)分失效模式的判據(jù)中應(yīng)用最廣泛的判據(jù)之一，已被Abaqus、Ansys、MSC等大型商業(yè)軟件所集成。相比之下，其他一些失效準(zhǔn)則可能沒有被那么多軟件集成，或者在某些方面的預(yù)測能力不如哈辛準(zhǔn)則。

哈辛準(zhǔn)則的應(yīng)用

哈辛準(zhǔn)則是預(yù)測復(fù)合材料失效行為的重要工具，在ABAQUS中被廣泛應(yīng)用于模擬復(fù)合材料的漸進(jìn)損傷失效過程。通過使用哈辛準(zhǔn)則，用戶可以在ABAQUS中設(shè)置不同的失效模式和相應(yīng)的強(qiáng)度參數(shù)，從而得到材料在不同應(yīng)力狀態(tài)下的失效預(yù)測。這種方法對于設(shè)計和優(yōu)化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)非常重要。