ansys ls-dyna教程-4材料定义感谢使用技术学习精彩点击

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Training本章内容覆盖了ANSYS/LS-DYNA中材料模式的选择与标题March7,4-感谢使用静技术理的学习资料…本章目

Training(续注意:阻尼在第5March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

TrainingANSYS/LS-DYNA支持比ANSYS隐式更大的材料库，因此，它几乎能任何实际问题ANSYS/LS-DYNA材料库提供许多特性，其中包括为了使用方便，这些材料模型分为5组GUI菜单EquationofDiscreteElementRigidMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料材料 树图结构与隐式ANSYS一

TrainingIV...March7,4-感谢使用静技术理的学习资料...ANSYS/LS-DYNA材料图形用户界现有的ANSYS/LS-DYNA材料库包括

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Training材料输入方法简单不易出 图形用户界 不再使用MPMOD和MPUNDO (w/oMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料

TrainingANSYS/LS-DYNA中大多数材料需要输入密度(DENS),杨氏模量(EX)(NUXYorPRXY这些定义都使用MP命令在ANSYS/LS-DYNA中，几种材料模型需要输入载荷曲线。这些曲线用定义材料的两个变量的相关性，例如屈服应力随塑性应变的变使用两组数组和EDCURVE定义载荷曲线 Preprocessor>MaterialProps>CurveOptions通常，应力应变数据是指真应力与March7,4-感谢使用静技术理的学习资料通过EDCURVE,LIST或EDCURVE,PLOT命令检查应力应变数

TrainingCurveatYieldEDCURVE,March7,4-感谢使用静技术理的学习资料KE3(1KE3(1

Training线弹性材料中包括四种不同的材料模型:3各向异性:材料一点的性质与 材料中位置无线弹性材料没有塑性变形而完全由虎克定律来定义流体 EDMP,FLUID,MAT,

IcijMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training各向同性正交各向异性 EDMP,,,NUXZGXYDENS Preprocessor:MaterialProps>LocalCS> ocal各向异性 EDMP,ORTHO和TB,(EDLCSMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training非线性弹性材料包括三种材料模型 Blatz-Ko模型:可压 ::和Mooney-Rivlin)应变是可逆的，但是粘弹性材料粘性部分的应变是不可逆Blatz-Ko超弹模型

2和3是应变不March7,4-感谢使用静技术理的学习资料 Mooney-Rivlin超弹材料 TB,MOONEY,,,,需要输入DENSNUXY和常数C10为保证不可压缩性质NUXY0.49和0.50间

Training算得到(TBOPT=2)。对后一种情况，举例如下:TB,MOONEY,1,,,TBDATA,1,0.0,TBDATA,3,L0,w,TBDATA,6,

材料1!C10C01 注:如果L0,w和t都等于1.0,那么LCID=工程应力vs.材料响应通过应变能密度函数W定义123是应变不变量，K是体积模量2WC1013C0123.532

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Training粘弹性材料 TB, GtG(GoG

DENS还需输入以下参数 (初始G(无限) = =March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training塑性材料模型包含ANSYS/LS-DYNA中大多数非线性非弹性材料。要根据分析材料的类型、应用领域和材料常数的可用性来选择某个特定塑塑性模型可以分为五类2:3:4:5:为分析材料选择正确的类别非常重要，在某类别内选择特定的模型相比就不March7,4-感谢使用静技术理的学习资料...塑性材

Training大多数非线性有限元分析精确性的关键在于材料常数的质量。最好的结果从材料供应者那里得到材料常数或者去做材料特性分一些塑性模型需要输入附加的状态方程(EOS)。这些方程将会在介绍完的塑性模型后进行详细的讨March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training类别1:应变率和塑性无关的各向同性1a典型的1b典型的BKINBISO:TB,BKIN和TB这些模型通常用于整个成形持续时间相对较长的过程（例如金属板冲压以及大多数工程材料中（钢、铝、铸铁等）两种模型都有两个斜率，弹性模量(EX)和切向模量(ETAN)来表达材料的应变行为。BKIN和BISO模型所需输入的参数相同 MP命令定义的 March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

TrainingBKIN和BISO模型的差别仅在于硬化假设不BISO模型允许有温度相关,March7,4-感谢使用静技术理的学习资料类别2:应变率和塑性相关的各向同性2a塑性随动带有失效应变的Cowper-Symonds:::2d率相关2e能量法则超塑性成形的Ramburgh-Osgood

Training模型2a-2d可用于通用材料和各向同性材料的塑性成形模型2a-2c利用Cowper-Symonds模型，模型的屈服应力与应变率因数有关1 1 1CMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料EPEtanEEPEtanE塑性随动 TB,PLAW,,,,双线性硬化塑性(y硬化参数 kinematic) isotropic)之失效应变决定删除失效单屈服应力

Training 1 1

ε

C C

其中0是初始屈服应力peff是有效塑性应变March7,4-感谢使用静技术理的学习资料应变率敏感 TB,PLAW,,,,带有双线性等向强化的强度系数k和硬化系数n定义的幂率硬屈服应力

Training 1

1&Pkεeff C 其中e是弹性应March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training分段线性 TB,PLAW,,,,模型在求解时非常有效，通常用于碰撞用有效真应力与有效真应变载荷曲线定义应力应变输入失效应变，以确定需要删除屈服面由Cowper- 型针对率相关进行缩March7,4-感谢使用静技术理的学习资料率相关 TB,PLAW,,,,

Training这是最普通的应变率相关的塑性模型，因为弹性模量(E、屈服应力(y、给定塑性应变率后的屈服应力如下定义i

Ei LCID1=definesyasafunctionofLCID2=definesEasafunctionofLCID3=definesETANasLCID4=defineseffectivevonstressatfailureasafunctionMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料幂率硬化 TB,PLAW,,,,是专门用于超塑性成形Ramburgh-Osgood构成的屈服应力关系如下 yk

Training其k是材料系数m是硬化系数n是应变率参数是应变率March7,4-感谢使用静技术理的学习资料类别3:应变率相关各向异性塑性3a:横向各向异性应变率相关Hills3b3参数Barlat3cBarlat各向异性3d模型3a用于模拟常规各向异性材料的高应变率成形

Training模型3b和3c由ALCOA

于金属铝的加工成 March7,4- March7,4-感谢使用静技术理的学习资料 y y 2R 2RR2R&横向各向异性 TB,PLAW,,,,通常用于各向异性的钣金

Training可以通过定义载荷曲线参数来表达有效屈服应力和有效塑性应屈服应力各向异性硬化参数定义:March7,4-感谢使用静技术理的学习资料 TB,PLAW,,,,开发用于铝板在平面应力状态下的钣金推荐的Barlat指数正交各向异性Lankford系数用于长度与厚正交各向异性材料的坐标系通过EDMP命令输

TrainingMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料Barlat各向异性 TB,PLAW,,,,用于三维连续材料的钣金成形过程中的材料模型，特别是大多用于实体材料（例如非板材实验确定6个各向异性参数:推荐的Barlat指数屈服应力:y=k(o其中op是初始屈服应变和初始

TrainingMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training横向各向异性FLD TB,PLAW,,,,用于模拟横向各向同性金属的仅用于壳屈服行为可以通过y和ETAN或有效应力和塑性应变曲线成形极限图也可以用载荷曲线输入，来计算最大应变March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training类别4:压力相关塑4aElastic-PlasticHydrodynamic4bGeologicalCapModelElastic-PlasticHydrodynamic TB,PLAW,,,,9,和N来定义屈服强度:yop Ett Et线性多项式状态方程也必须给定(EOSOPT)。

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TrainingGeologicalCapModel TB,无粘滞性双不变量地质盖帽材料模型的详细信息请参考-理论手册（在与）。March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training类别5:ANSYS/LS-DYNA中有四种塑性模型来描述温度效应 大部分模型要通过下列方法定义的附加状态方程 5a:Bamman:使 5bJohnson-Cook:5cZerilli-Armstrong5dSteinberg极高应变率条件下(>105)Bamman TB,EOS,,,,用于金属成形的复杂应变率相关 状态方程变量通过常数Ai直接输入模型，无需定义附加状态方程Bamman模型需要输入流动应力参数March7,4-感谢使用静技术理的学习资料T-TroomTmeltTroom

Training TB,EOS,,,,1,Johnson-Cook模型主要用于高应变率过程，如伴随较大温升的机模型的开发源自弹需要输入DENSEX屈服应力 _mABn1Cln1T p ABC,m和n是用实验方法确定的p是有也需要输入有效塑性应变率，由下式给出March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training温度计算需要输入比热 和室通过下式中的失效常数D1-D5，失效应变可以并入到模型中其σ

压力与有效应力之比fDD 1D3 Dln41D5对于线性多项式或Gruneisen模型(EOSOPT后面讨论)，Johnson-参数输入后，也要输入状态March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

TrainingZerilli-Armstrong TB,EOS,,,,3,Zel-sn模型用于金属成形过程和高速冲击等这些应力与应变、应变率及温度相关的应用领域Zerilli-Armstrong模型需输入流动应力(Ci),温度(Bi)和热容(Gi)系数面心立方晶格金属C{C

p).5[e(C3C4ln(e&))T]C}((T) 体心立方晶格金属(CC

p (T)yC1

[C5()

March7,4-感谢使用静技术理的学习资料Steinberg TB,EOS,,,,5,带失效的高应变率(>105)的固体变非常适合于加工过程和高速冲击屈服强度是温度和压力状态方程(EOS)决定压

TrainingMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training :EOSGruneisenEOS列表格式（Tabulated）简化的EOS线性多项式 EOSOPT=EOS是内能的线性方压力由和线性系数Ci决定P=C0+C+C +C +(C+C+C) 2 3 6其中=/0– ，和0是当前和初始密March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training Gruneisen EOSOPT=压力体积关系与材料是压缩还是膨胀有关。带有立方冲击速度-质点速对压缩材料对压缩材料C211

o

a2 2 2op 2o

a 31S11

S21S31列表格式（Tabulated） EOSOPT=EOS是内能的线性方程.压力为P=Ci(vi)+Ti(vi)CiTi分别是体积压力和温度vi是体积March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training空材料 TB,EOS,,,,2,空材料允许在不计算偏应力的条件下考虑状态空材料大多用于鸟撞需要输入密度DENS和截止压力。对空的梁和壳需要输入EX和也可定义拉压下的粘性和侵蚀（可选EOSOPT需设定为1、2或3来指定参考的状态March7,4-感谢使用静技术理的学习资料ANSYS/LS-DYNA有两种破坏模型混凝土破坏: 复合材料破坏

Training混凝土破坏 TB,CONCR,,,,仅用于SOLID164单元,需要输入泊松比、密度、混凝土和加强钢筋必须使用列表格式状态复合材料破坏 TB,必须输入每个方向上的弹性模量、剪切模量和泊松比（无默认值可以输入剪切、轴向拉伸、横向拉伸、横向压缩强度来定义压缩失效需要定义材料的体积March7,4-感谢使用静技术理的学习资料ANSYS/LS-DYNA有5种不同ANSYS/LS-DYNA有5种不同材料模型

Training :低密 低密 :高度可压缩性材料(例如座垫 粘 :用在碰撞跌落模拟中的能量吸 可压 : 蜂窝材料:•特•特定模型的选择取决于所分析材March7,4- ANSYS/LS-DYNA所 材料模型March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training 闭 TB,FOAM,,,,开发用于低密度聚氨酯(常用于船用集装箱及汽车设计中的冲击限制物建模 要输入DENS,EX,初 压力Po, 聚合密度比率包括封闭气压效NUXY趋向于屈服条件yab(1+cab和c为实验确定的参数V/VooV是当前体积Vo是初始体积,oMarch7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training 低密 : TB,FOAM,,,, NUXY使用滞后卸载时，如果衰减常数0如果非零初始载荷由1e-t决定，可用粘性系数(0.05-0.5)March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training 粘 : TB,FOAM,,,, 仅用于压缩载荷下的实由平行的非线性弹簧和粘性阻尼需要有DENSEX仅用于压缩载荷下的实由平行的非线性弹簧和粘性阻尼需要有DENSEX(初始杨氏模量E1弹性刚度E’定义为 E’=E1V-粘性系数V’定义为 V’=V2|1-V2n2=March7,4-感谢使用静技术理的学习资料 可压 TB,FOAM,,,,用于 压碎的材料（如聚苯乙烯固体

Training可选择粘性阻尼和截止张力 卸载认为是完全弹性拉伸按照完全弹塑性需DENSEX需输入定义屈服应力与体积应变的载荷曲体积应变为1March7,4-感谢使用静技术理的学习资料

Training蜂窝材料 TB,FOAM,,,,正交各向异性可压 为侧面冲击缓冲器前端材料和航空结构而开可以分别定