DYNAFORM材料参数说明

1、DYNAFORM材料参数说明18#材料模型：(哥指数塑性材料模型)没有考虑材料的厚向异性，只在一些简单的各向同性材料中应用。MASS DENSIT质量密度；YOUNG MODULU杨氏模量；POISSONS RAT泊松比；STRENGTH COE FJK)强度系数；HARDENING EXPONENTN)强化系数，也就是人们常说的硬化指数;STRAIN RATE PARAM( C)Couper-symonds 应变率系数 C;STRAIN RATE PARAM( P) Couper symonds 应变率系数 P;INITIAL YIELD STRES-初始屈服应力；FORMULATION-用

2、公式表示。24#材料模型：(分段线性材料模型)主要用于一些各向同性材料的冲压分析中。MASS DENSIT质量密度；YOUNG MODULU杨氏模量；POISSONS RAT泊松比；YIELD STRESS-屈服应力；TANGENT MODULU 切变模量；FAILURE PLSTRAIN-材料失效时的等效塑性应变;STEP SIZE FOR EL. EL 段数；STRAIN RATE PARAM( C)Couper symonds 应变率系数 C;STRAIN RATE PARAM( P) Couper- symonds 应变率系数 P;36#材料模型(Barlat -3 Parameter

3、 Plasticity Model)3 参数 Barlat 材料模型这种材料模型适用于任何薄板金属成形分析，特别是对象铝合金必须用次模 型分析。使用此模型一般输入以下参数：MASS DENSITY质量密度)；YOUNG MODULUS(杨氏模量)；POISSONS RATIO泊松比)；EXPONENT FACE MBarlat 指数 m);LANKFORD PARAM R0各向异性参数 r0);LANKFORD PARAM R45各向异性参数 r45);LANKFORD PARAM R90各向异性参数 r90);HARDENING RULEEXPON )(硬化规律：对于线性硬化模型，HR=1;

4、对于哥指数硬化模型，HR=3;对 于分段线性硬化模型，不需要输入 HR);MATEIAL PARAM P1( K)和M ATEIAL PARAM P2(N)是材料参数：(1)对于线性硬化模型：P1=W线*K量=tg( % ); P扁服应力(T §对于哥指数硬化模型：P1=k (强化系数)；P2=n (强化指数)；对于分段线性硬化模型，不需要输入：HR, P1, P2, E0, SPI等参数的值。INITIAL YIELD STRESSE0)(初始屈服应力)；INITIAL Y.STRESSSPI E0, SPI用于确定哥指数硬化模型的初始屈服应力。可以通过公式计算。LOAD CURV

5、E应力应变曲线号；MATERIAL AXES OPTION#料轴选项)；VECTORS COMPONEN TA1)VECTORS COMPONEN TA2)VECTORS COMPONEN TA3)VECTORS COMPONEN TD1)VECTORS COMPONEN TD2)VECTORS COMPONEN TD3)37#材料模型Transversely Anisoptropic Elastic-Plastic (厚向异性弹塑性材料模型)该模型仅适用于壳单元分析需要输入的参数如下：弹性模量、质量密度、泊松比、厚向异性系数。当利用线性硬化塑性应力-应变关系作为材料的硬化模型时，需输入材料的

6、初始屈服强度、切线模量；当利用分段线性 硬化塑性应力-应变关系作为材料的硬化模型时，需输入表示材料塑性应力-应变关系作为 材料的硬化模型时，需输入表示材料塑性应力-应变关系的分段线性函数。39#材料模型(Transversely Anisotropic Elastic-Plastic with FLD)(带 FLD的厚向异性弹塑性 材料模型)本模型仅适用于壳单元和2D单元常用材料信息针对不同的应用领域，LS-DYNA目前有200种以上的金属和非金属材料模 型可供选择。在板料成形分析中，通常模具使用刚体材料，板料采用刚塑性 材料、弹塑性材料模型等，在弹塑性材料模型中，哥指数塑性材料模型、分 段线

7、性材料模型、厚向异性弹塑性材料模型、3参数Barlat材料模型等几种模型比较适合薄板冲压成形分析。DYNAFO曲持多种材料模型，常用材料模型有 18 , 24 , 36 , 37 , 125号 材料模型等，其中18 , 24号材料是各向同性材料，36 , 37 , 39 , 125号 材料是各向异性材料。随着理论研究取得的不断进展，将会为工程实际应用 提供更准确的材料模型。现将 DYNAFORM持的材料模型介绍如下： *MAT_001(*MAT_ELASTIC )1号材料模型为各向同性弹性材料模型，支持梁、壳、厚壳和体单元。一般 情况下，用户只需要输入密度、弹性模量和泊松比即可。*MAT_01

8、2(*MAT_ISOTROPIC_ELASTIC_PLASTIC )12号材料模型是一种成本非常低的各向同性塑性模型，适合于三维实体。在壳单元的平面应力执行过程中，当应力状态超过屈服表面时，采用一步 radial return approach 来修正Cauchy 应力张量。这种方法导致不准确 的壳厚度更新和不准确的屈服后应力。这是LS-DYNA平面应力分析中唯一不缺省采用迭代方法的模型。*MAT_018(*MAT_POWER_LAW_PLASTICITY )18号材料模型是哥指数塑性各向同性材料模型，它基于等向强化假设，硬 化模型采用哥指数形式，并以 Cowper-Symonds 应变速率模

9、型作为乘子 来考虑应变速率效应，募指数塑性材料模型采用Mises屈服准则作为材料 的屈服准则，考虑了材料的硬化效应和应变率效应，但没有考虑材料的厚向 异性，因此，只在一些简单的各向同性材料分析中得到应用。用户一般需要 输入的参数有：材料的弹性模量、质量密度、泊松比、强度系数、硬化指数、 Cowper Symonds 应变率系数等。*MAT_020(*MAT_RIGID )20号材料模型是刚体材料，在 DYNAFORM中，刚体材料用来定义模具的 材料，即不考虑模具的变形。用户需要输入实际的模具密度、弹性模量和泊 松比。* MAT_024(*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTIC

10、ITY )24号材料模型是分段线性材料模型，它是基于材料单向拉伸试验结果的材 料模型，用分段线性函数来逼近材料塑性变形阶段的试验结果，Cowper -Symonds应变率模型作为乘子，以考虑应变率效应，同时，采用基于等向 强化假设的Mises屈服准则作为材料的屈服准则。该材料模型在汽车覆盖 件冲压成形分析中，主要用于一些各向同性材料的冲压分析中。在使用此模 型时一般应输入的参数有：材料的弹性模量、质量密度、泊松比、材料失效 时的等效塑性应变、Cowper Symonds应变率系数系数、表示材料应力应 变的分段性函数等。* MAT_036(*MAT_3-PARAMETER_BARLAT )3参数

11、Barlat材料模型用于在平面应力状态下的各向异性弹塑性材料，既 考虑了材料的厚向异性对屈服面的影响，也可以考虑板料平面内的各向异性 对屈服面的影响，因此，该模型更能反映各向异性对冲压成形的影响。事实 上，该模型是针对薄金属成形分析(包括冲压成形)而提出的，使用该材料 模型不论厚向异性系数r的高低，都能够获得可靠常用材料信息 eta/DYNAFORM 应用手册IX的分析结果。* MAT_037(*MAT_TRANSVERSELY_ANISOTROPIC_ELASTIC_PLASTIC )厚向异性对冲压成形的影响很大，因此，在板料冲压成形分析中，必须考虑 厚向异性的影响。厚向异性弹塑性材料模型采

12、用Hill屈服准则，考虑了厚向异性对材料屈服面的影响，但没有考虑板料平面内的各向异性的影响，也没 有考虑应变率效应，适合于厚向异性系数大于1的板料的冲压成形分析。而对厚向异性系数小于1的板料冲压分析，则会产生较大的误差，甚至比使用 不考虑材料各向异性影响的 Mises屈服准则获得的结果误差更大。研究表 明，对于厚向异性系数小于1的板料冲压情况，目前只有采用非二次屈服准 则能够获得正确的计算结果；而对于厚向异性系数大于1的板料冲压成形分析，则使用本材料模型与所有 3参数Barlat材料模型都能获得正确的结果。 另外还需要说明的是，本材料模型仅适用与壳单元分析，一般应输入的参数 有：材料的弹性模量、质量密度、泊松比、厚向异性系数 r等。* MAT_039(*MAT_FLD_TRANSVERSELY_ANISOTROPIC )该模型用各向异性材料模拟板料成形过程，只考虑横向的各向异性。也可以 通过一条加载曲线定义任一个应力依赖和有效的塑性应变。用曲线定义一个 成形极限图(FLD)以计算最大应变