(与应变率无关)经典的双线性随动硬化模型,用两个斜率(弹性和塑性)来表示材料的应力应变特性。用 MP 命令输入弹性模量(Exx),密度(DENS)和泊松比(NUXY)。可以用 TB ,BKIN和 TBDATA 命令中的1-2项输入屈服强度和切线模量:
TB ,BKIN
例题参看B.2.10,Bilinear Kinematic Plasticity Example :Titanium Alloy。
各向同性、随动硬化或各向同性和随动硬化的混合模型,与应变率相关,可考虑失效。通过在0(仅随动硬化)和1(仅各向同性硬化)间调整硬化参数β来选择各向同性或随动硬化。应变率用Cowper-Symonds模型来考虑,用与应变率有关的因数表示屈服应力,如下所示:
例题参看B.2.11,Plastic Kinematic Example:1018 Steel。
由Barlat Lian提出的各向异性塑性模型,用于平面应力条件下的铝质薄板模型。使用了指数和线性硬化法则。平面应力下各向异性屈服准则定义为:
最后一项CSID有两个有效值:0(缺省)和2,如果CSID=0,局部坐标系由单元节点I,J和L定义(如上图所示);如果CSID=2,材料轴由 EDLCS 命令给定的局部坐标系决定(对于确定轴向的详细信息,请参看命令的描述)。在定义材料特性之前,必须用 EDLCS 定义局部坐标系,然后执行 EDMP ,ORTHO,VAL1,其中VAL1值为 EDLCS 命令定义的坐标系标号。
TB, PLAW,,,,6 |
TBDATA, 1, k (强度系数) |
TBDATA, 2, (初始应变) |
TBDATA, 3, n (硬化系数) |
TBDATA, 4, m (流动指数(Barlat) ) |
TBDATA, 5, a |
TBDATA, 6, b |
TBDATA, 7, c |
TBDATA, 8, f |
TBDATA, 9, g |
TBDATA, 10, h |
与应变率相关的塑性模型,主要用于超塑性成形分析,该模型遵循Ramburgh -Osgood本构关系:
应力-应变特性仅定义于同一温度下。用MP命令输入弹性模量(EXX)、密度(DENS)和泊松比(NUXY)。定义初始屈服应力和有效应变率的载荷曲线号,切线模量,定义弹性模量和有效应变率的载荷曲线号,定义切线模量和有效应变率的载荷曲线ID,定义Von Misess失效应力和有效应变率的载荷曲线号,用TB,PLAW,,,,5和TBDATA命令的第1-5项输入。对于壳单元,可在第6项中给定Mn Time,取代第5项中的LCID4定义材料失效。Mn Time为自动删除单元的最小步长。
TB, PLAW,,,,5 |
TBDATA, 1, LCID1 (定义初始屈服应力和有效应变率的载荷曲线ID) |
TBDATA, 2, Etan (切向(塑性硬化)模量) |
TBDATA, 3, LCID2 (定义弹性模量和有效应变率的载荷曲线ID) |
TBDATA, 4, LCID3 (定义切线模量和有效应变率的载荷曲线ID) |
TBDATA, 5, LCID4 (定义Von Misess失效应力和有效应变率的载荷曲线ID) |
TBDATA, 6, Mn Time (自动删除单元的最小步长,仅用于壳单元) |
例题参看B.2.15,Strain Rate Dependent Plasticity Example;4140 Steel。
7.2.3.11复合材料破坏模型
此材料模型是由Chang & Chang发展的复合材料失效模型,模型采用如下5个参数:
S1=轴向拉伸强度
S2=横向拉伸强度
S12=剪切强度
C2=横向压缩强度
=非线性剪切应力参数
所有参数均由实验确定, 用MP命令输入弹性模量(Exx,Eyy,Ezz)、剪切模量(Gxy,Gyz,Gxz),密度(DENS)和泊松比(NUXY,NUYZ,NUXZ),压缩失效时的体积模量、剪切强度、轴向拉深强度、横向拉深强度、横向压缩强度以及非线性剪切应力参数用TB,COMP和TBDATA命令的第1-6项输入:
TB, COMP |
TBDATA, 1, KFAIL (压缩失效时的体积模量) |
TBDATA, 2, S12 (剪切强度) |
TBDATA, 3, S1 (轴向拉伸强度) |
TBDATA, 4, S2 (横向拉伸强度) |
TBDATA, 5, C2 (横向压缩强度) |
TBDATA, 6, (非线性剪切应力参数) |
注--关于LS-DYNA材料模型#22(复合破坏)的详细信息,请参考《LS-DYNA Theoretical Manual》。即使不使用失效特性,多层复合薄片也要求此模型。薄片特性定义为SHELL 163 的实常数。
7.2.3.12混凝土破坏 模型
此模型用于分析承受混合冲击载荷的刚劲加强混凝土材料。这一模型要求混凝土和加强材料常数以及状态方程(有关状态方程的详细信息参考7.2.6,Equation of State Models)。用MP命令输入密度(DENS)和泊松比(NUXY)用TB,CONCR,,,,2命令和TBDATA命令的1-78项输入下列值:
TB,CONCR,,,,2
TBDATA ,4,C(应变率参数)
TBDATA ,5,P(应变率参数)
TBDATA ,6,LCID1(定义全真应力相对于塑性真实应变的载荷曲线)
TBDATA ,7,LCID2(关于应变率缩放的载荷曲线)
注 --如果采用载荷曲线LCID1,则用 TBDATA 命令输入的屈服应力和切线模量将被忽略。另外,如果C和P设为0,则略去应变率影响。如果使用LCID2,用 TBDATA 命令输入的应变率参数C和P将被覆盖。只考虑真实应力和真实应变数据。在数据曲线一节中讲述了此种类型的例题。
注 --例题参看B.2.16,Piecewise Linear Plasticity Example:High Carbon Steel。
用于金属和塑性成形分析的与应变率有关的塑性模型。该模型提供各向同性硬化的弹塑性行为。并且它用一个包括Cowper-Symbols乘子的幂函数本构关系来描述应变率的影响:
TB, PLAW,,,,2
TBDATA ,1,k(强度系数)
TBDATA ,2,n(硬化系数)
TBDATA, 3,C(应变率参数)
TBDATA ,4,P(应变率参数)
例题参看B.2.17,Powerlaw Plasticity Example:Aluminum 1100。
该模型用于模拟承受大应变的材料,这里塑性特性可以由一系列数据点定义或屈服应力和切线模量定义。如果不指定有效真实塑性应变和有效真实应力数据,屈服强度将按下式计算(依据各向同性硬化):