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杨岁寒

新虫 (初入文坛)

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[资源] 在ansys中使用usermat.F对超弹性本构Neo-Hookean进行二次开发的实例

大家好，我的研究方向是心血管力学，涉及超弹性本构模型的理论分析和比较，以及动脉血管（超弹性本构）的构建。
通过帮助文档，你可以发现ANSYS本身自带了像Neo-Hookean、Mooney-Rivlin这类常规的各向同性超弹性本构模型；
但是，如果材料库中没有你想要使用的超弹性本构，那就需要自己编写子程序进行二次开发：
如果你在ANSYS中做过本构模型的二次开发，那你对师访老师的那本二次开发的书肯定不会陌生，其中介绍了超弹性本构二次开发的方法，具体是使用子程序userhyper.F对以主不变量表示的超弹性本构进行的二次开发，即适用于各向同性的超弹性本构模型；
大量学者在研究动脉血管时所采用的超弹性本构模型形式都比较复杂[1]，材料一般都是各向异性，且体现出极强的非线性力学特性，所以为了更加真实的模拟心血管的力学特性，常规的超弹性本构模型已经不再适用，即使是本构模型的二次开发， userhyper.F似乎也没办法做到，该子程序只能对各项同性材料进行二次开发。
通过阅读文献，我发现这可以通过usermat.F进行二次开发来实现[2]。但是，ANSYS的帮助文档中并没有给相关的说明，网上也很少有这样的例子可供参考。
不过，我还是找到了一个用usermat.F子程序对超弹性本构模型Neo-Hookean进行二次开发的实例（见附件），供大家参考，希望可以同大家交流探讨，共同进步。
事实上，如果学会用usermat.F对超弹性本构模型进行二次开发，那将对生物软组织相关的有限元力学分析意义重大。
参考文献：
[1] Holzapfel, G. A., Gasser, T. C., & Ogden, R. W. (2000). A New Constitutive Framework for Arterial Wall Mechanics and a Comparative Study of Material Models. Journal of Elasticity and the Physical Science of Solids, 61(1-3), 1–48. doi:10.1023/A:1010835316564
[2]Biomechanical Face Modeling: Control of Orofacial Gestures for Speech Production. (n.d.). Retrieved January 12, 2015, from http://membres-timc.imag.fr/Yohan.Payan/PhD/PhD_Manuscript_Nazari_2011.pdf

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