dyna常用弹塑性材料模型

1、常用弹塑性材料模型下表列出了 ANSYS/LS-DYNA材料模型以及相应的LS-DYNA命令ANSYS MaterialModelLS-DYNA CommandLS-DYNAMAT#ExampleIsotropic Elastic*MAT_ELASTIC1YesBilineai*IsotropicPlasticity水MAT_PLASTIC_KINEMAriC3YesBilineai* Kinematic水MAT_PLASTIC_KINEMAriC3YesPlastic KinematicMAT_PLASTIC_KINEhATIC3YesPiecevziseLinearPlasticityhl

2、AT_PIECEWISE_LINEAR_FLASTICITY24YesRigid*MAT_RIGID20Yes7.2.1.1各向同性弹性模型备向同性弹性模型。使用MP命令输入所需参数：MP, DENS密度MP, EX弹性模最MP, NUXY泊松比此部分例题参看 B 2.1, Isotropic Elastic Example High Carbon Steel。B.2.1. Isotropic Elastic Example: High Carbon SteelMP,ex,l：10e9 I PaMP,nuxy, 1, 29 ! No unitsMP,dens, 1,7850 ! kg/n?7.

3、 2.3.1双线性各向同性模型使用两种斜率（弹性和塑性）來表示材料应力应变行为的经典双线性齐向同性硬化模型 （与应变率无关）。仅可在一个温度条件下定义应力应变特性。（也有温度相关的本构模型： 参看 Teinperature Dependent Bilinear Isotropic Model）o 用 MP 命令输入弹性模'ft （Exx）. 泊松比（NUXY）和密度（DENS）,程序用EX和NUXY值计算体积模量（K）。用TB和TBDATA 命令的1和2项输入屈服强度和切线模量：TB, BISOTBDATA. 1, J （屈服应力）TBDATA. 2, E注（切线模最）例题参看 B.

4、2. 7, Bilinear Isotropic Plasticity Example: Nickel Al lay oB.2.7. Bilinear Isotropic Plasticity Example: Nickel AlloyMP，ex80e9MP,nuxy丄.31MP,dens,1,8490TB,BISO,1! Pa No units! kg/m3TBDATA丄900e6 ! Yield stress (Pa)TBDATA二445e6 I Tangent modulus (Pa)7, 2.3. 5双线性随动模型（与应变率无关）经典的双线性随动硬化模型，用対个斜率（弹性和塑性）来表示

5、材料 的应力应变特性。用蚱命令输入弹性模量（Exx）,密度（DENS）和泊松比（NUXY）。町以用 TB, BKIN和TBDATA命令中的2项输入屈服强度和切线模量：TB, BKINTBDATA. 1, J （屈服应力）TBDATA. 2,（切线模虽）例题参看 B. 2. 10, Bilinear Kinematic Plasticity Example : Titanium Alloy。B.2.10. Bilinear Kinematic Plasticity Example: Titanium AlloyMP&xJ ,100e9MP,nuxy,l, 36MP,dens,4650TB

6、,BKIN,1TBDATA, l,70e6i Pai No unitsi kg/m3i Yield stress (Pa)TBDATA,2,112e6 I Tangent modulus (Pa)7. 2.3. 6塑性随动模型齐向同性、随动硬化或齐向同性和随动硬化的混介模型，与应变率相关，可考虑失效。 通过在0 （仅随动硬化）和1 （仅各向同性锁化）间调整硬化参数0来选择各向同件或随动 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，如卜. 所示： 1 （pS = 1+ （70 +）这里初始屈服应力，£应变率，C和P-Cowper Symond

7、s为应变率参数。碍右效塑性应变，Ep塑性硕化模量，由下式给出:E“EEp = E 一Un应力应变特性只能在一个温度条件下给定。用MP命令输入弹性模量（Exx）,密度（DENS） 和泊松比（NUXY）。用TB, PLAW, 1和TBDATA命令中的1-6项输入屈服应力，切线斜率, 硬化参数，应变率参数C利P以及失效应变：如下所示，可以用TBPLAW, 10和IBDATA命令中的5项定义其它参数。TB, PLAW，1TBDATA-aY （屈服应力）TBDATA2,E向（切线模量）TBDATA.TBDATA，TBDATA.3,4,5,P （硬化参数）C（应变率参数）P （应变率参数）TBDATA6,

8、心（失效应变）例题参看B. 2.11* Plastic Kinematic Example： 1018 Steel。B.2.11. Plastic Kinematic Example: 1018 SteelMP>ex>l>200e9I PaMP.nuxyJ, 27I No unitsMP, dens, 1,7 865 I kg/m3TB,PLAW,1TBDATA,l,310e6 I Yield stress (Pa)TBDATA,2,763e6 ! Tangent modulus (Pa)TBDATA,4,40.0 I C (s4)TBDATA,5,5 0I PTBDATA,

9、6,.75! Failure strain7. 2.3. 13分段线性塑性模型多线性弹塑性材料模型，可输入与应变率相关的应力应变曲线。它是-个很常用的塑性 准则，特别用于钢。采用这个材料模型，也可根据塑性应变定义失效。采用Cowper-Symbols 模型考虑应变率的影响.它与屈服应力的关系为：这里F一有效应变率,c和P一应变率参数，aQ常应变率处的屈服应力，而©（£；） 是基于有效塑性应变的硬化函数。用命令输入強性模量（Exx）,密度（DENS）和泊松比 （NUXY）o用IB, PLAW, 8和TBDATA命令的1-7项输入屈服应力、切线模量、失效的有效 真实塑性应变、应

10、变率参数C、应变率参数P、定义有效全应力相对于有效塑性真应变的载 荷曲线ID以及定义应变率缩放的我荷曲线ID。TB. PLAW., 8TBDATA, 1, J （屈服应力）TBDATA 2, E沁（切线模量）TBDAT扎3,（失效时的有效塑性真应变）TBDATA. 4, C （应变率参数）1BDATA. 5, P （应变率参数）TOATA. 6, LCID1 （定义全真应力相对于塑性真实应变的載荷曲线）TBDATA, 7, LCID2 （关于应变率缩放的载荷曲线）注一如果采用我荷曲线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,则略去应变率彫响。如

11、果使用LCID2,用TBDATA命令输入的应变 率参数C和P将被覆盖。只考虑真实应力和貞实应变数据。在数据曲线一节中讲述了此种类 型的例题。注一例题参看 B. 2. 16, Piecewise Linear Plasticity Exairple： High Carbon Steel。B.2.16. Piecewise Linear Plasticity Example: Hii Carbon SteelMP,ex,l,207e9!PaMPnuxy丄.30!No unitsMP,dens, 1,7830!kg/m3TB,PLAW,“,8TBDATA, 1,207e6 I Yield stres

12、s (Pa)TBDATA3 75! Failure strainTBDATA,4,40.0 I C (strain rate parameter)TBDATA,5,5 0I P (strain rate parameter)TBDATA,6,1 I LCID for true stress vs. true strain (see ED CURVE below) *DIM；rruStran,5BIMTruStresJTnjSU*an(l)=O, 08,. 16, 4, 75TruStres(l )=207 e6,2 5 0e6,27 5 e6,290e6,3000e6EDCURVE,ADD,l

13、,TniStran (l),TruStres(l)7. 2. 8.1刚性体模型用EDMP命令定义刚性体，例如，定义材料2为刚性体，执行：ED1F RIGIS, 2。用指 定材料号定义的所有单元都认为是刚性体的部分。材料号以及单元的单元类型和实常数类 型号用来定义刚体的PART IDo这些PART ID用于定义刚性体的载荷和约束（如第4章所述， Loading ）o刚体内的单元不必用连接性网格连接。因此，为了在模型中表示多个独立的刚性 体。必须定义多个刚体类型。但是，两个独立刚体不能共同使用一个节点。使用EDMP命令的同时,必须用W命令定义刚体材料类型的杨氏模S：（EX）,泊松比（NUXY） 和

14、密度（DENS）。必须指定实际的材料特性值，从而使程序能计算接触衷而的刚度。基于此 原因，在显动态分析中，刚竹:体不要用不切实际的杨氏模杲或密度，刚体不能再变硬因为它 已是完全刚硕的。因为刚性体的质量中心的运动传递到节点上，所以不能用D命令在刚体上施加约束。刚 体的一个节点上的约束和初始速度将转换到物体的质心。但是，如果约束了多个节点，就很 难确定使用哪种约束。要止确在刚体上施加约束，使用EI赫命令的平移（VAL1）和转动（VAL2） 约束参数域，表示如下：VAL1 平移约束参数（相对于整体笛卡尔坐标系）0没有约束（缺省）1约束X方向的位移2约束Y方向的位移3约束Z方向的位移4约束X和Y方向的位移5约束Y和Z方向的位移6约束Z和X方向的位移7约束X, Y, Z方向的位移VAL2转动约束参数（相对于整体笛卡尔坐标系）0 没有约束（缺省1 约束X方向的旋转2 约束Y方向的旋转3 约束Z方向的旋转4 约束X, Y方向的旋转5 约束Y和Z方向的旋转6 约束Z和X方向的旋转7 约束X, Y和Z方向的旋转例如，命令EDMP, IGID, 2, 7, 7将约束材料的刚体单元的所有自