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第三章 LS-DYNA材料模型

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LS-DYNA-复合材料建模_mat_compos

LS-DYNA-复合材料建模_mat_compos

LS-DYNA 中的正交异性材料
正交弹性常数定义在材料坐标系中. 必须为每一个正交单元，所有的壳以及厚度方向的每 一个积分点定义材料坐标系。坐标系的方向可以在下 面三个地方定义。 • 在材料 (*mat) 中定义 • 见*mat_2 中“AOPT” 的描述 (orthotropic_elastic) • 在单元性质 (*section_shell) 中定义 • 为每一个积分点指定一个 “beta” 角 • 在单元 (*element_shell_beta, *element_solid_ortho)中定
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复合材料模型
论文 “Crashworthiness Analysis with Enhanced Composite Material Models in LS-DYNA - Merits and Limits”, Schweizerhof et al, 5th International LS-DYNA User‘s Conference (1998) 提供了对 LS-DYN 中几种复 合材料模型的研究分析，包括 mat_54, mat_58, and mat_59.
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复合材料建模
正交壳的响应对面内剪切变形和沙漏变形非常敏感， 敏感程度取决于单元坐标系是如何建立的。为了减小 这种敏感性, 强烈推荐在 *control_accuracy 中设置 INN = 2 以调用 “ Invarient Node Numbering”。 对于复合材料，如果在*database_extent_binary 中设 置 CMPFLG (and STRFLG)＝1，则输出的应力和应 变是在材料坐标系中的结果而不是全局坐标系中的结 果。

Ls-dyna定义材料ppt课件

Ls-dyna定义材料ppt课件
2. 熟悉通过 GUI 输入材料数据 3. 对特定材料模型的应用有所了解 4. 学会在显式动力分析中定义材料属性
001322
概述 – 材料模型
• • •
Training Manual
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
ANSYS/LS-DYNA 包括有大量的材料模型，几乎对所有应用都有对应 的材料。 相对于 ANSYS隐式分析, ANSYS/LS-DYNA 提供了相当大的材料库 ANSYS/LS-DYNA 提供了 ANSYS implicit中不具备的特性:
Training Manual
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
1. 拾取 Linear Elastic >Orthotropic 2. 输入相关材料常数和密度 3. 输入局部坐标系 ID ，局部坐标系由 EDLCS 命令或以下菜单确 定: Preprocessor: Material Props > Local CS > Create Local CS
– 剪切关系由下式描述:
t G t G ( G G ) e o
– 除了密度 DENS, 还需输入以下参数: • Go = The short term (origin) elastic shear modulus • G • K • 1/ = The long term (infinity) elastic shear modulus = elastic bulk modulus = decay constant
类别1: 各向同性材料应变率无关塑性材料模型 (3) 类别 2: 各向同性应变率相关塑性模型 (5) 类别3: 各向异性应变率相关塑性模型 (3)

LS-DYNA使用指南中文版本

LS-DYNA使用指南中文版本

LS-DYNA使用指南中文版本第一章引言ANSYS/LS-DYNA将显式有限元程序LS-DYNA和ANSYS程序强大的前后处理结合起来。

用LS-DYNA的显式算法能快速求解瞬时大变形动力学、大变形和多重非线性准静态问题以及复杂的接触碰撞问题。

使用本程序，可以用ANSYS建立模型，用LS-DYNA做显式求解，然后用标准的ANSYS后处理来观看结果。

也可以在ANSYS和ANSYS-LS-DYNA之间传递几何信息和结果信息以执行连续的隐式－显式/显式－隐式分析，如坠落实验、回弹、及其它需要此类分析的应用。

1.1显式动态分析求解步骤概述显式动态分析求解过程与ANSYS程序中其他分析过程类似，主要由三个步骤组成：1：建立模型（用PREP7前处理器）2：加载并求解（用SOLUTION处理器）3：查看结果（用POST1和POST26后处理器）本手册主要讲述了ANSYS/LS-DYNA显式动态分析过程的独特过程和概念。

没有详细论述上面的三个步骤。

如果熟悉ANSYS程序，已经知道怎样执行这些步骤，那么本手册将提供执行显式动态分析所需的其他信息。

如果从未用过ANSYS,就需通过以下两本手册了解基本的分析求解过程：·ANSYSBaicAnalyiGuide·ANSYSModelingandMehingGuide使用ANSYS/LS-DYNA时，我们建议用户使用程序提供的缺省设置。

多数情况下，这些设置适合于所要求解的问题。

1.2显式动态分析采用的命令在显式动态分析中，可以使用与其它ANSYS分析相同的命令来建立模型、执行求解。

同样，也可以采用ANSYS图形用户界面（GUI）中类似的选项来建模和求解。

然而，在显式动态分析中有一些独特的命令，如下：EDADAPT：激活自适应网格EDASMP：创建部件集合EDBOUND：定义一个滑移或循环对称界面EDBVIS：指定体积粘性系数EDB某：创建接触定义中使用的箱形体EDCADAPT：指定自适应网格控制EDCGEN：指定接触参数EDCLIST：列出接触实体定义EDCMORE：为给定的接触指定附加接触参数EDCNSTR：定义各种约束EDCONTACT：指定接触面控制EDCPU：指定CPU时间限制EDCRB：合并两个刚体EDCSC：定义是否使用子循环EDCTS：定义质量缩放因子EDCURVE：定义数据曲线EDDAMP：定义系统阻尼EDDC：删除或杀死/重激活接触实体定义EDDRELA某：进行有预载荷几何模型的初始化或显式分析的动力松弛EDDUMP：指定重启动文件的输出频率（d3dump）EDENERGY：定义能耗控制EDFPLOT：指定载荷标记绘图EDHGLS：定义沙漏系数EDHIST：定义时间历程输出EDHTIME：定义时间历程输出间隔EDINT：定义输出积分点的数目EDIS：定义完全重启动分析的应力初始化EDIPART：定义刚体惯性EDLCS：定义局部坐标系EDLOAD：定义载荷EDMP：定义材料特性EDNB：定义无反射边界EDNDTSD：清除噪声数据提供数据的图形化表示EDNROT：应用旋转坐标节点约束EDOPT：定义输出类型，ANSYS或LS-DYNAEDOUT：定义LS-DYNAASCII输出文件EDPART：创建，更新，列出部件EDPC：选择、显示接触实体EDPL：绘制时间载荷曲线EDPVEL：在部件或部件集合上施加初始速度EDRC：指定刚体/变形体转换开关控制EDRD：刚体和变形体之间的相互转换EDREAD：把LS-DYNA的ASCII输出文件读入到POST26的变量中EDRI：为变形体转换成刚体时产生的刚体定义惯性特性EDRST：定义输出RST文件的时间间隔EDSHELL：定义壳单元的计算控制EDSOLV：把“显式动态分析”作为下一个状态主题EDSP：定义接触实体的小穿透检查EDSTART：定义分析状态（新分析或是重启动分析）EDTERM：定义中断标准EDTP：按照时间步长大小绘制单元EDVEL：给节点或节点组元施加初始速度EDWELD：定义无质量焊点或一般焊点EDWRITE：将显式动态输入写成LS-DYNA输入文件PARTSEL：选择部件集合RIMPORT：把一个显式分析得到的初始应力输入到ANSYSRE某PORT：把一个隐式分析得到的位移输出到ANSYS/LS-DYNAUPGEOM：相加以前分析得到的位移，更新几何模型为变形构型1.3本手册使用指南本手册包含过程和参考信息，可从前到后选择性阅读。

Ls-dyna定义材料ppt课件

Ls-dyna定义材料ppt课件
1: 增加新的材料模型
Preprocessor: Material Props > Define MAT Model > Add
Training Manual
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
2: 选择所要材料模型
– 确保输入正确材料号 – 选择模型所属类别 (如塑性) – 选择需要的材料模型
001322
GUI 材料输入描述
Training Manual
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
•
所有ANSYS/LS-DYNA支持的材料模型都具有 GUI 格式
•
•
新的 GUI 允许优化材料模型
过滤的 GUI 菜单只要求添加相关数据
001322
GUI 材料输入步骤
2. 熟悉通过 GUI 输入材料数据 3. 对特定材料模型的应用有所了解 4. 学会在显式动力分析中定义材料属性
001322
概述 – 材料模型
• • •
Training Manual
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
ANSYS/LS-DYNA 包括有大量的材料模型，几乎对所有应用都有对应 的材料。 相对于 ANSYS隐式分析, ANSYS/LS-DYNA 提供了相当大的材料库 ANSYS/LS-DYNA 提供了 ANSYS implicit中不具备的特性:
001322
材料模型 – 线弹性
• 有3种线弹性材料模型:
– 弹性 (各向同性) : 所有方向的材料特性相同 – 正交各向异性 : 特性具有 3 个相互垂直的对称面 – 各向异性 : 材料中各个点处的特性是独立的

LS-DYNA使用指南中文版本

LS-DYNA使用指南中文版本

第一章引言ANSYS/LS-DYNA将显式有限元程序LS-DYNA和ANSYS程序强大的前后处理结合起来。

用LS-DYNA的显式算法能快速求解瞬时大变形动力学、大变形和多重非线性准静态问题以及复杂的接触碰撞问题。

使用本程序，可以用ANSYS建立模型，用LS-DYNA做显式求解，然后用标准的ANSYS后处理来观看结果。

也可以在ANSYS和ANSYS-LS-DYNA之间传递几何信息和结果信息以执行连续的隐式－显式/显式－隐式分析，如坠落实验、回弹、及其它需要此类分析的应用。

显式动态分析求解步骤概述显式动态分析求解过程与ANSYS程序中其他分析过程类似，主要由三个步骤组成：1：建立模型（用PREP7前处理器）2：加载并求解（用SOLUTION处理器）3：查看结果（用POST1和POST26后处理器）本手册主要讲述了ANSYS/LS-DYNA显式动态分析过程的独特过程和概念。

没有详细论述上面的三个步骤。

如果熟悉ANSYS程序，已经知道怎样执行这些步骤，那么本手册将提供执行显式动态分析所需的其他信息。

如果从未用过ANSYS,就需通过以下两本手册了解基本的分析求解过程：·ANSYS Basic Analysis Guide·ANSYS Modeling and Meshing Guide使用ANSYS/LS-DYNA时，我们建议用户使用程序提供的缺省设置。

多数情况下，这些设置适合于所要求解的问题。

显式动态分析采用的命令在显式动态分析中，可以使用与其它ANSYS分析相同的命令来建立模型、执行求解。

同样，也可以采用ANSYS图形用户界面（GUI）中类似的选项来建模和求解。

然而，在显式动态分析中有一些独特的命令，如下：EDADAPT：激活自适应网格EDASMP：创建部件集合EDBOUND：定义一个滑移或循环对称界面EDBVIS：指定体积粘性系数EDBX：创建接触定义中使用的箱形体EDCADAPT：指定自适应网格控制EDCGEN：指定接触参数EDCLIST：列出接触实体定义EDCMORE：为给定的接触指定附加接触参数EDCNSTR：定义各种约束EDCONTACT：指定接触面控制EDCPU：指定CPU时间限制EDCRB：合并两个刚体EDCSC：定义是否使用子循环EDCTS：定义质量缩放因子EDCURVE：定义数据曲线EDDAMP：定义系统阻尼EDDC：删除或杀死/重激活接触实体定义EDDRELAX：进行有预载荷几何模型的初始化或显式分析的动力松弛EDDUMP：指定重启动文件的输出频率（d3dump）EDENERGY：定义能耗控制EDFPLOT：指定载荷标记绘图EDHGLS：定义沙漏系数EDHIST：定义时间历程输出EDHTIME：定义时间历程输出间隔EDINT：定义输出积分点的数目EDIS：定义完全重启动分析的应力初始化EDIPART：定义刚体惯性EDLCS：定义局部坐标系EDLOAD：定义载荷EDMP：定义材料特性EDNB：定义无反射边界EDNDTSD：清除噪声数据提供数据的图形化表示EDNROT：应用旋转坐标节点约束EDOPT：定义输出类型，ANSYS或LS-DYNAEDOUT：定义LS-DYNA ASCII输出文件EDPART：创建，更新，列出部件EDPC：选择、显示接触实体EDPL：绘制时间载荷曲线EDPVEL：在部件或部件集合上施加初始速度EDRC：指定刚体/变形体转换开关控制EDRD：刚体和变形体之间的相互转换EDREAD：把LS-DYNA的ASCII输出文件读入到POST26的变量中EDRI：为变形体转换成刚体时产生的刚体定义惯性特性EDRST：定义输出RST文件的时间间隔EDSHELL：定义壳单元的计算控制EDSOLV：把“显式动态分析”作为下一个状态主题EDSP：定义接触实体的小穿透检查EDSTART：定义分析状态（新分析或是重启动分析）EDTERM：定义中断标准EDTP：按照时间步长大小绘制单元EDVEL：给节点或节点组元施加初始速度EDWELD：定义无质量焊点或一般焊点EDWRITE：将显式动态输入写成LS-DYNA输入文件PARTSEL：选择部件集合RIMPORT：把一个显式分析得到的初始应力输入到ANSYSREXPORT：把一个隐式分析得到的位移输出到ANSYS/LS-DYNAUPGEOM：相加以前分析得到的位移，更新几何模型为变形构型关于ANSYS命令按字母顺序排列的详细资料(包括每条命令的特定路径)，请参阅《ANSYS Commands Reference》。

LS-DYNA材料模型及参数

LS-DYNA材料模型及参数

目录1基本的状态方程 (2)1.1EOS_JWL (2)2.2EOS_GRUNEISEN (2)2.3EOS_LINEAR_POL YNOMIAL (3)2.材料模型 (3)2.1MA T_HIGH_EXPLOSIVE_BURN (3)RDX (5)HMX (5)TNT (5)1.2MA T_NULL (5)空气 (6)水 (6)1.3MA T_JOHNSON_COOK (7)紫铜 (8)钢 (8)1.4 MA T_PLASTIC_KINEMATIC (9)钢 (10)高导无氧铜 (10)土壤 (10)1.5MA T_STEINBERG (10)高导无氧铜 (12)1.6MA T_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS (12)B4C陶瓷 (14)1.7MA T_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE (14)混凝土 (14)3其它材料参数 (15)L Y12CZ铝合金 (15)主要材料模型及参数1基本的状态方程1.1EOS_JWL2.2EOS_GRUNEISEN2.3EOS_LINEAR_POLYNOMIAL (对EOS_GRUNEISEN进行线性化)2.材料模型2.1MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURNRDX密度：1.69E+3 kg/m3；D: 8310m/s；Pcj ：30.45 GpaA:850 Gpa；B: 18 Gpa；R1: 4.6；R2: 1.3；w0.38；E0:10MJ/kgFor（g-cm-us）:*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN1 1.69 8.310 0.3015 0*EOS_JWL1 8.50 0.18 4.6 1.3 0.38 10 e-02 1.00 HMX密度：1.891 E+3 kg/m3, D：9910m/s，Pcj：42Gpa,A：778.3 Gpa；B：7. 1 Gpa；R1：4.1；R2：1.00；w0：30；E0：10. 5 MJ/kgFor（g-cm-us）:*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN1 1.89 9.910 0.42 0*EOS_JWL1 7.783 0.071 4.2 1.0 0.30 10.5 e-02 1.00TNT密度：1.63 E+3 kg/m3；D：6930 m/s；Pcj：27 Gpa：A：371.2 Gpa；B：3.21 Gpa；R1：4.15；R2：0.95；w0：30 E0:4.29 MJ/kgFor（g-cm-us）:*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN1 1.63 6.930 0.27 0*EOS_JWL1 3.713 0.0743 4.15 0.95 0.30 7.0 e-02 1.001.2MAT_NULL空气*MAT_NULLRO=1.25 kg/m3, PC= -1.0pa（<0）, MU=1. 7456E-5（动力粘性系数）*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL1 ，0 Gpa，0 Gpa，0 Gpa，0，0.4 ，0.4 ，0253312.5， 1.0*MAT_NULL3 0.125e-02 -1.0E-12 1.749E-7 00000 0000 00 00 *EOS_GRUNEISEN3 0.3444 00000 0000 00000 1.40 00 0000/*EOS_LINEAR_POL YNOMIAL3 0 0 0 0 0.4 0.4 02.5000E-6 1水*MAT_NULL1, RO=998.21 kg/m3，PC= -10.0 pa，MU=0.8684E-3, 0, 0, 0, 0C:1480m/s，S1: 2.56，S2 :-1.986，S3 :0.2268, γ:0.4934，A:0.47，E0:0V0:1For（g-cm-us）:*MAT_NULL1 0.998 -1.0E-11 0.8684E-5 00000 0000 00 00 *EOS_GRUNEISEN1 1.65 1.92 -0.096 00000 0.350 00 00001.3MAT_JOHNSON_COOK紫铜EX=1.19*MAT_JOHNSON_COOK1 8.96000 0.460.900E-03 2.920E-03 0.310 0.250E-01 1.09 0.1356E+04 210 0.100E-050.383E-05 -9.00E+00 3.00 0.00 3.00 0.00 0.00 0.000.00*EOS_GRUNEISEN1 0.394 1.489 0.00 0.00 2.02 0.47 0.001.00钢EX=2.0*MAT_JOHNSON_COOK2 9.96000 0.460.900E-03 2.920E-03 0.310 0.25E-01 1.09 0.136E+04 210 0.100E-05 0.383E-05 -9.00E+00 3.00 0.00 3.00 0.00 0.00 0.000.00*EOS_GRUNEISEN1 0.394 1.489 0.00 0.00 2.02 0.47 0.001.001.4 MAT_PLASTIC_KINEMATIC钢*MAT_PLASTIC_KINEMA TIC4 7.83 2.07 0.300 0.400E-02 5.00E-02 1.000.00 0.00 0.00高导无氧铜*MAT_PLASTIC_KINEMA TIC1 8.93 1.17 0.350000 0.400E-02 0.100E-02 1.000.00 0.00 0.00土壤*MAT_PLASTIC_KINEMA TIC1 7.80 2.1 0.300 0.023 0. 0240. 1.000 0 01.5MAT_STEINBERG高导无氧铜*MAT_STEINBERG2 8.93 0.477 0.120E-02 36.0 0.450 0.00 0.640E-02 2.83 2.83 0.377E-03 0.100E-02 63.5 0.179E+04 2.02 1.50 -9.00 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00*EOS_GRUNEISEN2 0.394 1.49 0.00 0.00 2.02 0.470 0.001.001.6MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICSB4C陶瓷*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS2 2510e-6 197e+3 0.927 0.7 0.005 0.85 0.671.0 260 0.2 19e+3 8.71e+3 1.00.001 0.5 233e+3 -593e+3 28e+5 0.11.7MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE 混凝土$*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE$ 1 0.311E+04 20.87E+9 0.79 1.60 0.007 0.61 72E6 $ 5.2E6 1E-6 0.01 7.0 16E6 0.001 8E8 0.10$ 0.04 1.0 85E9 -171E9 208E93其它材料参数LY12CZ铝合金抗拉强度MPa 5240.2%屈服强度MPa462伸长率％11体膨胀系数m3(.m3.K)－168*10-620°C体积电导率％IACS33 20°C电阻率N .M 52.2 强性模具E/GPa 71硬度HB140-150密度KG.m-32810。

部分详细的lsdyna材料.pdf

部分详细的lsdyna材料.pdf
在 *control_timestep中的 ERODE参数和 *control_termination 中的
DTMIN 参数一起作用可以调用基于时间步长的失效准则，这种准则用于 体单元和厚壳单元
有些材料模型有自己的失效准则,例如., 塑性模型的有效塑性应变 基于时间 复合材料基于应力的失效准则
对于单点积分的体单元，使用关键字 *MAT_ADD_EROSION可以在任何材料
模型中增加各种各样的失效准则如压力, 应力, 或者基于应变的准则l
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关于壳失效的附加注释
沿厚度方向的积分点能够渐进地失效，当某一个积分点满足
被开发和更新中.
非线性材料的性质不容易得到. 通过参照文献来发现材料数据可能很困难. 可能需要进行专门的材料测试.
许多材料模型复杂和不容易理解，文献也很少.
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LS-DYNA中的各种材料模型
Elastic Elastic-Plastic Orthotropic/Anisotropic Hyperelastic (Rubber) Foams Composites Viscoelastic Heart/Lung
f >0
f <0
Elastic domain
σ1
Yield surface,
f =0
10
单轴拉伸数据的说明
金属材料建模
11
概要
Q 假设我们已经从单轴拉伸实验得到了力－变形曲线，通过下面的处理可 以得到弹－塑性材料的性质 Q 产生工程应力/工程应变 Q 产生真实应力/真实应变 Q 清除弹性应变得到有效应力/有效塑性应变曲线

LS-DYNA使用指南中文版本

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第一章引言ANSYS/LS-DYNA将显式有限元程序LS-DYNA和ANSYS程序强大的前后处理结合起来。

用LS-DYNA的显式算法能快速求解瞬时大变形动力学、大变形和多重非线性准静态问题以及复杂的接触碰撞问题。

使用本程序，可以用ANSYS建立模型，用LS-DYNA做显式求解，然后用标准的ANSYS后处理来观看结果。

也可以在ANSYS和ANSYS-LS-DYNA之间传递几何信息和结果信息以执行连续的隐式－显式/显式－隐式分析，如坠落实验、回弹、及其它需要此类分析的应用。

1.1显式动态分析求解步骤概述显式动态分析求解过程与ANSYS程序中其他分析过程类似，主要由三个步骤组成：1：建立模型（用PREP7前处理器）2：加载并求解（用SOLUTION处理器）3：查看结果（用POST1和POST26后处理器）本手册主要讲述了ANSYS/LS-DYNA显式动态分析过程的独特过程和概念。

没有详细论述上面的三个步骤。

如果熟悉ANSYS程序，已经知道怎样执行这些步骤，那么本手册将提供执行显式动态分析所需的其他信息。

如果从未用过ANSYS,就需通过以下两本手册了解基本的分析求解过程：·ANSYS Basic Analysis Guide·ANSYS Modeling and Meshing Guide使用ANSYS/LS-DYNA时，我们建议用户使用程序提供的缺省设置。

多数情况下，这些设置适合于所要求解的问题。

1.2显式动态分析采用的命令在显式动态分析中，可以使用与其它ANSYS分析相同的命令来建立模型、执行求解。

同样，也可以采用ANSYS图形用户界面（GUI）中类似的选项来建模和求解。

然而，在显式动态分析中有一些独特的命令，如下：EDADAPT：激活自适应网格EDASMP：创建部件集合EDBOUND：定义一个滑移或循环对称界面EDBVIS：指定体积粘性系数EDBX：创建接触定义中使用的箱形体EDCADAPT：指定自适应网格控制EDCGEN：指定接触参数EDCLIST：列出接触实体定义EDCMORE：为给定的接触指定附加接触参数EDCNSTR：定义各种约束EDCONTACT：指定接触面控制EDCPU：指定CPU时间限制EDCRB：合并两个刚体EDCSC：定义是否使用子循环EDCTS：定义质量缩放因子EDCURVE：定义数据曲线EDDAMP：定义系统阻尼EDDC：删除或杀死/重激活接触实体定义EDDRELAX：进行有预载荷几何模型的初始化或显式分析的动力松弛EDDUMP：指定重启动文件的输出频率（d3dump）EDENERGY：定义能耗控制EDFPLOT：指定载荷标记绘图EDHGLS：定义沙漏系数EDHIST：定义时间历程输出EDHTIME：定义时间历程输出间隔EDINT：定义输出积分点的数目EDIS：定义完全重启动分析的应力初始化EDIPART：定义刚体惯性EDLCS：定义局部坐标系EDLOAD：定义载荷EDMP：定义材料特性EDNB：定义无反射边界EDNDTSD：清除噪声数据提供数据的图形化表示EDNROT：应用旋转坐标节点约束EDOPT：定义输出类型，ANSYS或LS-DYNAEDOUT：定义LS-DYNA ASCII输出文件EDPART：创建，更新，列出部件EDPC：选择、显示接触实体EDPL：绘制时间载荷曲线EDPVEL：在部件或部件集合上施加初始速度EDRC：指定刚体/变形体转换开关控制EDRD：刚体和变形体之间的相互转换EDREAD：把LS-DYNA的ASCII输出文件读入到POST26的变量中EDRI：为变形体转换成刚体时产生的刚体定义惯性特性EDRST：定义输出RST文件的时间间隔EDSHELL：定义壳单元的计算控制EDSOLV：把“显式动态分析”作为下一个状态主题EDSP：定义接触实体的小穿透检查EDSTART：定义分析状态（新分析或是重启动分析）EDTERM：定义中断标准EDTP：按照时间步长大小绘制单元EDVEL：给节点或节点组元施加初始速度EDWELD：定义无质量焊点或一般焊点EDWRITE：将显式动态输入写成LS-DYNA输入文件PARTSEL：选择部件集合RIMPORT：把一个显式分析得到的初始应力输入到ANSYSREXPORT：把一个隐式分析得到的位移输出到ANSYS/LS-DYNAUPGEOM：相加以前分析得到的位移，更新几何模型为变形构型关于ANSYS命令按字母顺序排列的详细资料(包括每条命令的特定路径)，请参阅《ANSYS Commands Reference》。

亚克力的lsdyna本构模型

亚克力的lsdyna本构模型

亚克力的lsdyna本构模型亚克力是常用的一种塑料材料，具有很好的抗冲击、透明度和质感，广泛应用于家居、建筑和电子产品等领域。

在工程设计和模拟中，了解亚克力的材料本构模型是非常重要的。

本构模型是用来描述材料行为的数学模型，通常包括弹性模量、屈服强度、塑性应变等参数。

亚克力的本构模型可以使用LS-DYNA软件进行建模和模拟，下面将按照步骤阐述亚克力的LS-DYNA本构模型。

第一步：在LS-DYNA软件中新建模型，选择亚克力作为模拟材料，并设置模型的尺寸和几何结构。

第二步：选择亚克力的本构模型，常用的有线性弹性模型、可退化弹性模型、Von Mises本构模型和Drucker-Prager本构模型等。

其中，Drucker-Prager本构模型可以更真实地描述亚克力的力学行为，建议选择该模型进行模拟。

第三步：设置材料参数，包括杨氏模量、泊松比、屈服强度、塑性应变等。

材料参数的设置需要参照实验数据或文献资料，以确保模型的准确性。

第四步：设置加载条件，包括加载速度、初始速度、加载方向等。

在亚克力的模拟中，通常会考虑冲击加载、剪切加载和拉伸加载等情况。

第五步：运行模拟，观察模拟结果，并进行修正和验证。

在模拟过程中，需要注意模型的收敛性、速度和应力变化等情况，以减少误差。

在以上步骤中，亚克力的本构模型选择和材料参数设置是比较关键的环节。

如果参数设置不正确，会导致模型的准确性和可靠性下降，因此需要进行反复修改和验证。

同时，需要提醒的是，本构模型只是对亚克力材料行为的近似描述，实际情况可能存在误差和偏差。

总之，了解亚克力的LS-DYNA本构模型对于工程设计和模拟是非常重要的。

通过选择合适的本构模型、设置准确的材料参数以及优化加载条件，可以更加真实地反映亚克力材料的力学行为，提高模拟结果的准确性和可信度。

ls-dyna材料

ls-dyna材料

σe
f Ao
d lo
εe
13
第二步: 真实应力/应变曲线
True Stress = Cauchy' s Stress = fl Force = = σ e (1 + ε e ) Current Area Ao Ac
True Strain =
⎛l⎞ Change in Length = ln⎜ ⎟ = ln(1 + ε e ) Current Length ⎝ lo ⎠
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LS-DYNA中的各种材料模型
Elastic Elastic-Plastic Orthotropic/Anisotropic Hyperelastic (Rubber) Foams Composites Viscoelastic Heart/Lung Acoustic material Fabric Concrete/Soil High Explosives Laminated Glass Rigid User-defined
2 f = σ 2 + σ 12 − σ 1σ 2 − σ Y2 = 0
在主应力空间, 可以看到
σ2
f <0
Elastic domain
Stress State not valid,
f >0
σ1
Yield surface,
f =0
10
单轴拉伸数据的说明
金属材料建模
11
概要
假设我们已经从单轴拉伸实验得到了力－变形曲线，通过下面的处理可 以得到弹－塑性材料的性质 产生工程应力/工程应变 产生真实应力/真实应变 清除弹性应变得到有效应力/有效塑性应变曲线

LS-DYNA材料模型及参数

LS-DYNA材料模型及参数

LS-DYNA材料模型及参数目录1基本的状态方程 (2)1.1EOS_JWL (2)2.2EOS_GRUNEISEN (2)2.3EOS_LINEAR_POL YNOMIAL (3)2.材料模型 (3)2.1MA T_HIGH_EXPLOSIVE_BURN (3)RDX (5)HMX (5)TNT (5)1.2MA T_NULL (5)空气 (6)水 (6)1.3MA T_JOHNSON_COOK (7)紫铜 (8)钢 (8)1.4 MA T_PLASTIC_KINEMATIC (9)钢 (10)高导无氧铜 (10)土壤 (10)1.5MA T_STEINBERG (10)高导无氧铜 (12)1.6MA T_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS (12) B4C陶瓷 (14)1.7MA T_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE (14) 混凝土 (14)3其它材料参数 (15)L Y12CZ铝合金 (15)主要材料模型及参数1基本的状态方程1.1EOS_JWL2.2EOS_GRUNEISEN2.3EOS_LINEAR_POLYNOMIAL (对EOS_GRUNEISEN进行线性化)2.材料模型2.1MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURNRDX密度：1.69E+3 kg/m3；D: 8310m/s；Pcj ：30.45 GpaA:850 Gpa；B: 18 Gpa；R1: 4.6；R2: 1.3；w0.38；E0:10MJ/kgFor（g-cm-us）:*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN1 1.69 8.310 0.3015 0*EOS_JWL1 8.50 0.18 4.6 1.3 0.38 10 e-02 1.00 HMX密度：1.891 E+3 kg/m3, D：9910m/s，Pcj：42Gpa,A：778.3 Gpa；B：7. 1 Gpa；R1：4.1；R2：1.00；w0：30；E0：10. 5 MJ/kgFor（g-cm-us）:*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN1 1.89 9.910 0.42 0*EOS_JWL1 7.783 0.071 4.2 1.0 0.30 10.5 e-02 1.00TNT密度：1.63 E+3 kg/m3；D：6930 m/s；Pcj：27 Gpa：A：371.2 Gpa；B：3.21 Gpa；R1：4.15；R2：0.95；w0：30 E0:4.29 MJ/kgFor（g-cm-us）:*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN1 1.63 6.930 0.27 0*EOS_JWL1 3.713 0.0743 4.15 0.95 0.30 7.0 e-02 1.001.2MAT_NULL空气*MAT_NULLRO=1.25 kg/m3, PC= -1.0pa（<0）, MU=1. 7456E-5（动力粘性系数）*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL1 ，0 Gpa，0 Gpa，0 Gpa，0，0.4 ，0.4 ，0253312.5， 1.0*MAT_NULL3 0.125e-02 -1.0E-12 1.749E-7 00000 0000 00 00 *EOS_GRUNEISEN3 0.3444 00000 0000 00000 1.40 00 0000/*EOS_LINEAR_POL YNOMIAL3 0 0 0 0 0.4 0.4 02.5000E-6 1水*MAT_NULL1, RO=998.21 kg/m3，PC= -10.0 pa，MU=0.8684E-3, 0, 0, 0, 0C:1480m/s，S1: 2.56，S2 :-1.986，S3 :0.2268, γ:0.4934，A:0.47，E0:0V0:1For（g-cm-us）:*MAT_NULL1 0.998 -1.0E-11 0.8684E-5 00000 0000 00 00 *EOS_GRUNEISEN1 1.65 1.92 -0.096 00000 0.350 00 00001.3MAT_JOHNSON_COOK紫铜EX=1.19*MAT_JOHNSON_COOK1 8.96000 0.460.900E-03 2.920E-03 0.310 0.250E-01 1.09 0.1356E+04 210 0.100E-050.383E-05 -9.00E+00 3.00 0.00 3.00 0.00 0.00 0.000.00*EOS_GRUNEISEN1 0.394 1.489 0.00 0.00 2.02 0.47 0.001.00钢EX=2.0*MAT_JOHNSON_COOK2 9.96000 0.460.900E-03 2.920E-03 0.310 0.25E-01 1.09 0.136E+04 210 0.100E-05 0.383E-05 -9.00E+00 3.00 0.00 3.00 0.00 0.00 0.000.00*EOS_GRUNEISEN1 0.394 1.489 0.00 0.00 2.02 0.47 0.001.001.4 MAT_PLASTIC_KINEMATICj S e H钢*MAT_PLASTIC_KINEMA TIC4 7.83 2.07 0.300 0.400E-02 5.00E-02 1.000.00 0.00 0.00高导无氧铜*MAT_PLASTIC_KINEMA TIC1 8.93 1.17 0.350000 0.400E-02 0.100E-02 1.000.00 0.00 0.00土壤*MAT_PLASTIC_KINEMA TIC1 7.80 2.1 0.300 0.023 0. 0240. 1.000 0 01.5MAT_STEINBERG高导无氧铜*MAT_STEINBERG2 8.93 0.477 0.120E-02 36.0 0.450 0.00 0.640E-02 2.83 2.83 0.377E-03 0.100E-02 63.5 0.179E+04 2.02 1.50 -9.00 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00*EOS_GRUNEISEN2 0.394 1.49 0.00 0.00 2.02 0.470 0.001.001.6MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICSB4C陶瓷*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS2 2510e-6 197e+3 0.927 0.7 0.005 0.85 0.671.0 260 0.2 19e+3 8.71e+3 1.00.001 0.5 233e+3 -593e+3 28e+5 0.11.7MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE 混凝土$*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE$ 1 0.311E+04 20.87E+9 0.79 1.60 0.007 0.61 72E6 $ 5.2E6 1E-6 0.01 7.0 16E6 0.001 8E8 0.10$ 0.04 1.0 85E9 -171E9 208E93其它材料参数LY12CZ铝合金抗拉强度MPa 5240.2%屈服强度MPa462伸长率％11体膨胀系数m3(.m3.K)－168*10-620°C体积电导率％IACS33 20°C电阻率N .M 52.2 强性模具E/GPa 71硬度HB140-150密度KG.m-32810。

ANSYS-LS-DYNA-显式动力学-培训手册-第三天

ANSYS-LS-DYNA-显式动力学-培训手册-第三天
类别2:应变率和塑性相关的 各向同性材料 2a: 塑性随动: 带有失效应变的Cowper-Symonds模型 2b:幂率硬化: 带有强度和硬化系数的Cowper-Symonds模型 2c: 分段线性: 带有多线性曲线和失效应变的Cowper-Symonds模型 2d: 率相关: 通过载荷曲线和失效应力定义应变率 2e: 应变率敏感: 超塑性成形的Ramburgh-Osgood模型 模型2a - 2d可用于一般材料和各向同性材料的塑性成形分析 模型2a - 2c利用Cowper-Symonds 模型，模型的屈服应力与应变率因子有关:
材料的定义 ... 线弹性材料
各向同性 : 大多数工程材料（例如钢铁）都是各向同性的 通过DENS、EX和NUXY定义即可 正交各向异性 : EDMP, ORTHO 正交各向异性材料通过9个独立的常数和DENS定义 横向各向同性材料（正交各向异性的一种特例）通过5个独立的常数(EXX, EZZ, NUXY, NUXZ, GXY)和 DENS定义 正交各向异性材料的定义与EDLCS命令所定义的坐标系编号有关: Preprocessor: Material Props > Local CS > Create Local CS 各向异性 : EDMP, ORTHO 和 TB, ANEL 各向异性材料通过21个相互独立的参数和DENS定义 使用局部坐标系 (EDLCS) 和数据表 (TB,ANEL)
材料的定义 F. 塑性材料
塑性材料模型包含ANSYS/LS-DYNA中大多数非线性非弹性材料。要根据所分析材料的类型、应用领域和材料常数的可获取性来选择某个特定塑性模型。 塑性模型可以分为五类: 类别 1：应变率和塑性无关的各向同性材料 类别 2: 应变率和塑性相关的各向同性材料 类别 3: 应变率和塑性无关的各向异性材料 类别 4: 压力相关塑性 类别 5: 温度敏感塑性 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那么重要了，这通常取决于材料数据的可获取性。

第三章 LS-DYNA材料模型

第三章 LS-DYNA材料模型

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应变率影响 35XF-LT, Low Carbon Steel
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应变率影响
Cowper-Symonds »由应变率相关因子缩放屈服应力 Johnson-Cook » 由有效塑性应变率因子缩放流动应力 General »由应变率相关因子缩放屈服应力 – 曲线：缩放因子对应变率 Strain rate dependent plasticity » 曲线：屈服应力对有效应变率
更多其它的
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1 *MAT_ELASTIC 定义线性材料 适用：梁，壳，体，厚壳 输入 » 密度 » 杨氏模量 » 泊松比 对于Bel-Schwer梁的轴向和弯 曲阻尼
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3 *MAT_PLASTIC_KINEMATIC 定义一个双线性规则的材料 适用：梁，壳，体，厚壳 输入 » 密度 屈服应力 »杨氏模量 切线模量 »泊松比 硬化参数 Cowper-Symonds 应变率影响 »可获得粘塑性公式 基于失效应变的单元删除
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3 *MAT_PLASTIC_KINEMATIC
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硬化
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24 *MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY 定义双线性规则或任意应力应变曲线 适用：梁，壳，体，厚壳 输入 » 密度 屈服应力 »杨氏模量 切线模量或应力应变曲线 »泊松比 Cowper-Symonds SRE 或任意应变率相关 »可获得粘塑性公式 基于塑性应变或最小时间步的单元删除
登录协为正 体积应变定义为相对体积的自然对数，压缩 中为负 相对体积定义为当前体积与初始体积的比值 列表数据应该以压缩增加的方式排列 如果压力降低到切断值，则保持为该值

Lsdyna定义材料-PPT文档资料-PPT文档资料

Lsdyna定义材料-PPT文档资料-PPT文档资料
• ANSYS/LS-DYNA 提供了 ANSYS implicit中不具备的特性:
– 应变率相关塑性模型 – 温度敏感塑性材料 – 应力和应变失效准则模型 – 空材料 (用于鸟撞) – 状态方程模型
001322
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
概述 – 材料模型 （续）
• Equation of State
– Temp. & strain rate dependent plasticity
– Null materials
001322
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
GUI 材料输入描述
Training Manual
• 所有ANSYS/LS-DYNA支持的材料模型都具有 GUI 格式 • 新的 GUI 允许优化材料模型 • 过滤的 GUI 菜单只要求添加相关数据
GUI 材料输入步骤（续）
Training Manual
• 对于 ANSYS/LS-DYNA 中的一些材料模型,需要输入载荷曲线. 例如屈服 应力与塑性应变之间的关系曲线等.
• 载荷曲线由 EDCURVE 命令定义:
– Preprocessor: Material props > Curve Options ...
精品jing
Lsdyna定义材料
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
本章目标
• 完成本章后，学员应能够掌握以下知识：
1. 对 ANSYS/LS-DYNA 中的材料模型有一个全面的认识 2. 熟悉通过 GUI 输入材料数据 3. 对特定材料模型的应用有所了解 4. 学会在显式动力分析中定义材料属性

lsdyna材料模型

lsdyna材料模型

lsdyna材料模型地质盖帽模型该模型是⼀种⽤于地质⼒学问题或诸如混凝⼟材料分析的⾮粘性、双常量材料模型。

该模型中，双常量帽盖理论⼜被扩展到包括⾮线性随动硬化。

下⾯将讨论扩展的帽盖模型及其参数。

图7-1⽤应⼒张量不变量来描述帽盖模型。

从偏量应⼒得出偏应⼒张量第⼆不变量的平⽅根，如下所⽰：此为变形或剪切⼒的客观标量尺⼨。

应⼒－第⼀不变量是应⼒张量的轨迹。

帽盖模型包括压⼒空间的三个表⾯，如图7-1Surface of the Two-invariant Cap Model 所⽰。

表⾯是失效包络，是极限表⾯，⽽是拉伸中⽌值。

的函数形式如下：这⾥由下式给出：和。

这⼀失效包络⾯固定在空间，因此，如果不存在随动硬化就不会硬化，接着，在图中，有⼀个帽盖表⾯，由下式给出：这⾥由下式给出是帽盖表⾯和轴的交叉：⽽L（k）定义为由硬化准则，硬化参数k 和塑性体积的变化有关，在⼏何上，认为R为帽盖表⾯和失效表⾯交叉处的坐标，最后，有⼀个截⽌拉伸表⾯，在图中表⽰为，函数由下式给出式中T为输⼊的材料参数，它来定义材料所⽀持的最⼤静⽔张⼒，处的弹性区域由上⾯的失效包络⾯，左边的拉伸截⽌表⾯和右边的帽盖表⾯来定义边界。

⽤MP 命令输⼊密度（DENS）和剪切模量（GXY）。

⽤TB，GCAP命令和TBDATA命令的1-13项输⼊下列参数。

TB，GCAPTBDATA，1，K（体积模量）TBDATA，2，α（失效包络参数）TBDATA，3,θ（失效包络线性系数）TBDATA，4,γ（失效包络指数系数）TBDATA，5,β（失效包络指数）TBDATA，6，R（帽盖表⾯中⼼线⽐率）TBDATA，7，D（硬化率指数）TBDATA，8，W（硬化率系数）TBDATA，9，（硬化率指数）TBDATA，10，C（动态硬化系数）TBDATA，11，N（动态硬化参数）TBDATA，12，Ftype（公式标志：1表⽰⼟和混凝⼟，2表⽰⽯头）TBDATA，13,Toff（拉伸截⽌值；Toff〈0，在压缩中为正〉）对于该种材料的详细信息请参看《LS-DYNA Theoretical Manual》。

LS-DYNA复合材料建模教程

LS-DYNA复合材料建模教程

32 33
Output for Composites

For composite material models, stresses (and strains) will be written in the material coordinate system rather than the global coordinate system if CMPFLG (and STRFLG) is set to 1 in *database_extent_binary.
• The orientation of the material coordinate system and thus response of orthotropic shells can be very sensitive to inplane shearing deformation and hourglass deformation, depending on how the element coordinate system is established. • To minimize this sensitivity, “Invarient Node Numbering”, invoked by setting INN = 2 (shells) or 3 (solids) in *control_accuracy is highly recommended.

A sandwich composite section has laminae which may be individually isotropic but the material properties and thickness may vary from lamina to lamina.

部分详细的ls dyna材料

部分详细的ls dyna材料
12
第一步: 工程应力/应变曲线
Engineering Stress = Force = f Original Area Ao
Engineering Strain = Change in Length = d Original Length Lo
提示: 实验数据可能有数百个数据点 σe
，有时会包含一定的噪声，因此应该
Q C 和 p 是用户定义的变量 Q C 和应变率有相同的单位 Q 例如，某一种特殊的钢，其 C 和 P 的值是 40/s 和 6
20
指数定律
Q 指数定律是使用下面的公式计算屈服应力 Q P参数‘n’ 决定应变率的缩放大小
21
屈服应力作为应变率的函数
Q 定义一根平面曲线表示屈服应力和应变率之间的函数关系 (或者在 某些情况下，定义静态屈服应力的缩放比例系数)
Q *MAT_PLASTICITY_WITH_DAMAGE (81, 82) Î 塑性应变超出指定的值后材料线性或非线性软化 Î 在指定的“断裂应变”处，应力降为０ Î 当指定数目的积分点达到断裂后单元被删除
Q Mat_99 和 Mat_82 具有正交破坏，其中，在某方向拉伸失效应变 达到后，破坏开始产生，继续发展直至两个正交方向中某一个方向拉伸 断裂发生。 Î 对铝面板和实验数据有更好的相关性
σe σy
( ) σ = kε n = k ε y + ε p n , for σ > σ y
E
=
dσ dε
,σ
<σ
y
εe
7
分段线性塑性
Q 硬化近似地用一组分段的直线来表示 Q 通常用离散的点来定义曲线
σe
σy
E
=
dσ dε

LS-DYN材料模型库

LS-DYN材料模型库

多样化的材料模型库LS-DYNA核心拥有超过150种材料模型数据库，使用者可以自行定义材料模型库，具有十分强大的扩充性。

1. Elastic2. Orthotropic Elastic (Anisotropic-solids)3. Plastic Kinematic/Isotropic4. Elastic Plastic Thermal5. Soil and Foam6. Linear Viscoelastic7. Blatz-Ko Rubber8. High Explosive Burn9. Null Material10. Elastic Plastic Hydro(dynamic)11. Steinberg: Temp. Dependent Elastoplastic12. Isotropic Elastic Plastic13. Isotropic Elastic Plastic with Failure14. Soil and Foam with Failure15. Johnson/Cook Plasticity Model16. Pseudo TENSOR Geological Model17. Oriented Crack (Elastoplastic with Fracture)18. Power Law Plasticity (Isotropic)19. Strain Rate Dependent Plasticity20. Rigid21. Orthotropic Thermal (Elastic)22. Composite Damage23. Temperature Dependent Orthotropic24. Piecewise Linear Plasticity (Isotropic)25. Inviscid Two Invariant Geologic Cap26. Honeycomb27. Mooney-Rivlin Rubber28. Resultant Plasticity29. Fore Limited Resultant Formulation30. Closed Form Update Shell Plasticity31. Frazer-Nash Rubber32. Laminated Glass (Composite)33. Barlet Anisotropic Plasticity34. Fabric35. Plastic Green-Naghdi Rate36. 3-Parameter Barlat Plasticity37. Transversely Anisotropic Elastic Plastic38. Blatz-Ko Foam39. FLD Transversely Anisotropic40. Nonlinear Orthotropicer Defined Materials51. Bamman (Temp/Rate Dependent Plasticity)52. Bamman Damage53. Closed Cell Foam (Low Density Polyurethane)54. Composite Damage With Chang Failure55. Composite Damage with Tsai-Wu Failure57. Low Density Urethane Foam58. Laminated Composite Fabric59. Composite Failure (Plasticity Based)60. Elastic with Viscosity (Viscous Glass)61. Kelvin-Maxwell Viscoelastic62. Viscous Foam (Crash Dummy Foam)63. Isotropic Crushable Foam64. Rate Sensitive Powerlaw Plasticity65. Zerilli-Amstrong (Rate/Temp Plasticity)66. Linear Elastic Discrete Beam67. Nonlinear Elastic Discrete Beam68. Nonlinear Plastic Discrete Beam69. SID Damper Discrete Beam70. Hydraulic Gas Damper Discrete Beam71. Cable Discrete Beam (Elastic)72. Concrete Damage73. Low Density Viscous Foam75.Bilkhu/Dubois Foam (Isotropic)76.General Viscoelastic (Maxwell Model)77.Hyperelastic and Ogden Rubber78.Soil Concrete79.Hysteretic Soil (Elasto-Perfectly Plastic) 81.Plasticity with Damage (Elasto-Plastic)83.Fu Chang Foam84.Winfrith Concrete85.Winfrith Concrete Reinforcement86.Orthotropic Viscoelastic87.Cellular Rubber88.MTS89.Plasticity/Polymer90.Acoustic91.Soft Tissue96.Brittle Damage97.Simplified Johnson Cook98.Simplified Johnson Cook100.Spotweld101.GEPLASTIC Srate2000a102.Inv Hyperbolic Sin103.Anisotropic Viscoplastic104.Damage 1105.Damage 2106.Elastic Viscoplastic Thermal110.Johnson Holmquist Ceramics 111.Johnson Holmquist Concrete112.Finite Elastic Strain Plasticity yered Linear Plasticity115.Unified Creepposite Layupposite Matrixposite Direct120.Gurson123.Modified Piecewise Linear Plasticity 124.Plasticity Compression Tension 126.Modified Honeycomb127.Arruda Boyce Rubber128.Heart Tissue129.Lung Tissue130.Special Orthotropie139.Modified Force Limited150.CFDposite MSC191.Seismic Beam192.Soil Brick193.Drucker Prager194.RC Shear Wall195.Concrete BeamDS1 Spring Elastic (Linear)DS2 Damper Viscous (Linear)DS3 Spring Elastoplastic (Isotropic)DS4 Spring Nonlinear ElasticDS5 Damper Nonlinear ViscousDS6 Spring General NonlinearDS7 Spring Maxwell (Three Parameter Viscoelastic) DS8 Spring Inelastic (Tension or Compression)。

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应变率影响 35XF-LT, Low Carbon Steel
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Байду номын сангаас
应变率影响
Cowper-Symonds »由应变率相关因子缩放屈服应力 Johnson-Cook » 由有效塑性应变率因子缩放流动应力 General »由应变率相关因子缩放屈服应力 – 曲线：缩放因子对应变率 Strain rate dependent plasticity » 曲线：屈服应力对有效应变率
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62 *MAT_VISCOUS_FOAM
粘性泡沫 : • 在碰撞模拟中吸能泡沫常用于模拟吸能材料（例 如假人） • 仅用于压缩载荷下的实体模型 • 由平行的非线性弹簧和粘性阻尼构成 • 需要有DENS, EX (初始杨氏模量E1) 和 NUXY • 弹性刚度E’ 定义为: E’ = E1 V-n1 其中 n1 是弹性刚度幂率 • 粘性系数V’ 定义为: V’ = V2 |1-V|n2 其中 V2 = 初始粘度系数 n2 = 粘度系数幂率
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材料类型
复合材料 陶瓷 纺织品 泡沫 玻璃 金属 塑料 橡胶 土壤/混凝土
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金属
1 *MAT_ELASTIC 3 *MAT_PLASTIC_KINEMATIC 24 *MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY
*MAT_ORTHOTROPIC_ELASTIC *MAT_ANISOTROPIC_ELASTIC *MAT_ELASTIC_PLASTIC_HYDRO *MAT_STEINBERG *MAT_ISOTROPIC_ELASTIC_PLASTIC *MAT_JOHNSON_COOK *MAT_ORIENTED_CRACK *MAT_POWER_LAW_PLASTICITY *MAT_STRAIN_RATE_DEPENDENT *MAT_PLASTICITY_WITH_DAMAGE ---*MAT_RESULTANT_PLASTICITY *MAT_CLOSED_FORM_SHELL_PLASTICITY *MAT_BARLAT_ANISOTROPIC_PLASTICITY *MAT_PLASTIC_GREEN-NAGHDI_RATE *MAT_3-PARAMETER-BARLAT *MAT_TRANSVERSELY_ANISOTROPIC *MAT_BAMMAN_DAMAGE *MAT_RATE_SENSITIVE_POWERLAW *MAT_MODIFIED_ZERILLI_ARMSTRONG
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体积应变和压力
压缩中压力为正 体积应变定义为相对体积的自然对数，压缩 中为负 相对体积定义为当前体积与初始体积的比值 列表数据应该以压缩增加的方式排列 如果压力降低到切断值，则保持为该值
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体积应变和压力
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体积应变和压力
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其它常用的材料模式
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泡沫部件相对周围的结构是非常软的 因此，接触力常常在泡沫部件中导致沙漏出 现，特别是模型网格较粗糙时 所以，全积分体单元是最好的选择，在开始 时排除沙漏问题
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53 *MAT_CLOSED_CELL_FOAM
闭室泡沫: • 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, 初始泡沫压力Po, 泡沫聚合密度比率 • 包括封闭气压效应 • NUXY 趋向于零 • 屈服条件: y = a + b(1+c ) • 其中 a, b和c 为实验确定的参数, = V/ Vo + o - 1 • 其中 V 是当前体积, Vo 是初始体积, o 是初始体积应 变
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» *MAT_ADD_EROSION 一点积分的体单元 压力、各种应力和应变准则
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应变率影响
应变率影响（动力影响） - SRE » 迅速加载可能导致材料特性的改变，特别 是一些金属材料 » 应变率 =材料变形的变化率 »实验室实验是准静态，实际应用是动态 » SRE 与材料晶体结构有关 » SRE 能影响失效应变 » SRE 对低碳钢影响尤其大
DYNA高级应用培训
3、材料模型
第七章 材料
对获得有用的仿真结果而言，材料的行为和特性 可能是最令人头痛的 非线性材料的行为经常通过新的研究来更新 非线性材料的特性是不容易获得的, 常需采用简 化模型
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材料失效
失效的单元不再承担任何载荷，记录在d3plot文 件中 ，所以可以在显示中删除. 材料失效的方式 »最小时间步 当一单元扭曲时，时间步降低，严重的扭曲 单元常表明材料已失效，只承担小的载荷。然而 ，这些扭曲的单元控制CPU的开销和运行时间， 删除这些单元可使时间步增大。 »塑性应变 »失效应力
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57 *MAT_LOW_DENSITY_FOAM
• 低密度泡沫 :
– – – – – – – – – – – – 主要用于模拟汽车座位垫，侧面冲击假人的填料 有 hysteretic 应力-应变行为，但能接近恢复到原始形状的材料 需要输入密度DENS和弹性模量EX 采用载荷曲线标识号(LCID)输入应力应变行为 对于压缩，模型用可能的能量耗散来假设材料的滞后行为 对于拉伸，直到拉伸截止应力以前模型均表现为线性行为 NUXY 近似的设为零 使用滞后卸载时，如果衰减常数 = 0 ，重新加载将会沿卸载曲线进行 如果非零, 初始载荷由1- e-t决定，可用粘性系数(0.05-0.5)模拟阻尼效应 体积粘度如果标记为1，则被激活 滞后卸载使用形状卸载因数，数值上小于1－能量耗散 输入的滞后卸载(HU)因数在0到1之间，如果HU=1 ，就没有能量耗散
仅对体单元 超弹性规则的改进形式 由 Kedington于1988年描述 泊松比: 0.49 < < 0.50 应变能函数
» I, J 应力不变量
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87 *MAT_CELLULAR_RUBBER
仅对体单元
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泡沫材料
能量耗散 材料的响应与路径有关 土壤和可压缩的泡沫代表一类当被压缩或压紧时 变硬的材料 比如，土壤，当颗粒间有空间时有一确定的刚 度，当压缩时，材料变硬，土壤的卸载呈现线性， 土壤不能承担拉伸载荷 多孔泡沫有相似的行为，硬度更低，直到孔被压 缩。泡沫卸载沿着加载路径
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泡沫
5 *MAT_SOIL_AND_FOAM 14 *MAT_SOIL_AND_FOAM_FAILURE 26 *MAT_HONEYCOMB 38 *MAT_BLATZ_FO_FOAM 53 *MAT_CLOSED_CELL_FOAM 57 *MAT_LOW_DENSITY_FOAM 62 *MAT_VISCOUS_FOAM 63 *MAT_CRUSHABLE_FOAM 75 *MAT_BILKHU/DUBOIS_FOAM 83 *MAT_FU_CHANG_FOAM 仅对体单元
其中 V 为当前体积和初始体积之比
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26 *MAT_HONEYCOMB
蜂窝材料 : • 正交各向异性可压碎泡沫为侧面冲击缓冲器前端 材料和航空结构而开发 • 可以分别定义法向应力和剪切应力的非线性行为 • 需要DENS, EX, NUXY和粘性系数 • 需输入完全压紧的蜂房的屈服应力和体积 • 需输入弹性模量和每个正交方向上的应力与相对 体积或体积应变载荷曲线
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63 *MAT_CRUSHABLE_FOAM 可压碎泡沫 :
• 用于可永久压服的材料（如聚苯乙烯固体） • 可选择粘性阻尼和截止张力（撕裂） • 卸载认为是完全弹性过程 • 拉伸按照完全弹塑性处理 • 需DENS, EX, NUXY • 需输入定义屈服应力与体积应变的载荷曲线 • 体积应变 为: = 1 – V
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橡胶
通常认为是不可压缩的，因为体积模量在数量上 远远超过剪切模量 7 *MAT_BLATZ-KO_RUBBER 27 *MAT_MOONEY-RIVLIN_RUBBER 31 *MAT_FRAZER-NASH_RUBBER 77 *MAT_HYPERELASTIC_RUBBER 77 *MAT_OGDEN_RUBBER 87 *MAT_CELLULAR_RUBBER
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该模型可以得到稍微可压缩的超弹性材料. 常用于大应变的橡胶材料. 程序中,可以用单轴拉伸实验的结果和轴向标距, 以及轴力与标距长度改变量代替输入参数A和B.
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27 *MAT_MOONEY-RIVLIN_RUBBER
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31 *MAT_FRAZER-NASH_RUBBER
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3 *MAT_PLASTIC_KINEMATIC
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硬化
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24 *MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY 定义双线性规则或任意应力应变曲线 适用：梁，壳，体，厚壳 输入 » 密度 屈服应力 »杨氏模量 切线模量或应力应变曲线 »泊松比 Cowper-Symonds SRE 或任意应变率相关 »可获得粘塑性公式 基于塑性应变或最小时间步的单元删除
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7 *MAT_BLATZ-KO_RUBBER
体和壳 用于接近不可压缩橡胶材料 泊松比固定为0.463 输入 » 密度 » 剪切模量 适合聚氨酯橡胶 第二Piola-Kirchoff 应力与Cauchy 应力之间有转换 公式 该模型常用于表达中等程度大应变的橡胶特性.输入剪 切模量可以得到一种稍微可压的材料.没有详细数据时 可选用该模型.更加完善的橡胶超弹性材料是27和31号 材料. 登录协同仿真时代
*mat_null+EOS(常见流体) *mat_high_explosive+EOS（炸药） *MAT_ELASTIC_PLASTIC_HYDRO+EOS（固体在高应变率下 的流体表现） *mat_3-parameter_barlat（三参数的BARLAT各向异性塑性金属 材料） *mat_transversely_elastic_plastic（横向各向异性金属材料） *mat_fabric（气囊、丝织物） *mat_composite_failure_options_model（实体或壳复合材料） *mat_seatbelt（安全带材料） *mat_thermal_options （材料热物理参数） *user_defined_material_models（用户自定义材料的参数输入）