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lsdyna培訓(xùn)手冊(cè)ppt課件-展示頁(yè)

2025-01-19 14:46本頁(yè)面
  

【正文】 SYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 33 材料的定義 … 本章目標(biāo) ? 標(biāo)題 (續(xù) ): M. 空材料 N. 損傷模型 O. 泡沫材料 P. 離散單元性質(zhì) Q. 索單元性質(zhì) R. 剛性材料 S. 一般材料定義指導(dǎo) T. 材料定義練習(xí) Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 34 材料的定義 A. 可用的材料模型 ? ANSYS/LSDYNA支持比 ANSYS隱式更大的材料庫(kù),因此,它幾乎能模擬任何實(shí)際問(wèn)題。 ? ANSYS/LSDYNA材料庫(kù)提供許多特性,其中包括 : – 考慮應(yīng)變失效的應(yīng)變率相關(guān)塑性材料模型 – 溫度相關(guān)和溫度敏感塑性材料模型 – 狀態(tài)方程和空材料模型(鳥(niǎo)撞分析等) ? 為了使用方便,這些材料模型分為 5組 GUI菜單 : – Linear – Nonlinear – Equation of State – Discrete Element Properties – Rigid Materials Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 35 材料的定義 B. ANSYS/LSDYNA材料圖形用戶界面 ? 材料 GUI目錄樹(shù)圖結(jié)構(gòu)與隱式 ANSYS一致 ... I II III IV V Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 36 材料的定義 ... ANSYS/LSDYNA材料圖形用戶界面 ? 現(xiàn)有的 ANSYS/LSDYNA材料庫(kù)包括 : Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 37 材料的定義 … ANSYS/LSDYNA材料圖形用戶界面 ? 材料輸入方法簡(jiǎn)單不易出錯(cuò) – 圖形用戶界面禁止密度隨溫度變化的輸入 ? 不再使用 MPMOD和 MPUNDO命令 – 圖形用戶界面能接受直接批處理輸入方式 (w/o MPMOD) Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 38 材料的定義 C. 輸入材料數(shù)據(jù) ? ANSYS/LSDYNA中大多數(shù)材料需要輸入密度 (DENS), 楊氏模量 (EX)和泊松比 (NUXY or PRXY) , 這些定義都使用 MP命令。這些曲線用來(lái)定義材料的兩個(gè)變量的相關(guān)性,例如屈服應(yīng)力隨塑性應(yīng)變的變化。所有的 超彈 材料 (BlatzKo 和 MooneyRivlin)應(yīng)變是可逆的,但是 粘彈性 材料粘性部分的應(yīng)變是不可逆的,彈性應(yīng)變部分是可逆的。 對(duì)后一種情況,舉例如下 : ? TB, MOONEY, 1, , , 2 ! 材料 1的計(jì)算數(shù)據(jù) ? TBDATA, 1, , ! C10 和 C01 設(shè)為零 ? TBDATA, 3, L0 , w, t ! 樣品的原始長(zhǎng)度、寬度和厚度 ? TBDATA, 6, LCID ! 長(zhǎng)度變化與力載荷曲線數(shù)據(jù) – 注 : 如果 L0 , w和 t都等于 , 那么 LCID =工程應(yīng)力 vs. 應(yīng)變 – 材料響應(yīng)通過(guò)應(yīng)變能密度函數(shù) W定義: ?1 , ?2 和 ?3 是應(yīng)變不變量, K 是體積模量。要根據(jù)所分析材料的類(lèi)型、應(yīng)用領(lǐng)域和材料常數(shù)的可獲取性來(lái)選擇某個(gè)特定塑性模型。 Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 316 材料的定義 ... 塑性材料 ? 大多數(shù)非線性有限元分析精確性的關(guān)鍵在于材料常數(shù)的質(zhì)量。 ? 一些塑性模型需要輸入附加的狀態(tài)方程 (EOS)。 Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 317 材料的定義 G. 應(yīng)變率無(wú)關(guān)各向同性塑性材料 ? 類(lèi)別 1: 應(yīng)變率和塑性無(wú)關(guān)的 各向同性材料 – 1a: 經(jīng)典的 雙線性隨動(dòng)硬化 (BKIN) – 1b: 經(jīng)典的 雙線性等向硬化 (BISO) BKIN 和 BISO : TB, BKIN 和 TB, BISO ? 這些模型通常用于整個(gè)成形持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的過(guò)程(例如金屬板沖壓),以及大多數(shù)工程材料中(鋼、鋁、鑄鐵等)。 BKIN和 BISO模型所需輸入的參數(shù)相同 : – MP命令定義 DENS, EX和 NUXY – TB和 TBDATA命令定義屈服應(yīng)力和切向模量 Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 318 材料的定義 ...應(yīng)變率無(wú)關(guān)各向同性塑性材料 ? BKIN和 BISO模型的差別僅在于硬化假設(shè)不同。 Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 320 塑性隨動(dòng) : TB, PLAW, , , , 1 ? 雙線性硬化塑性 (?y 和 ETAN) ? 硬化參數(shù) ?在 0 (kinematic) 和 1 (isotropic)之間 ? 失效應(yīng)變決定刪除失效單元 ? 屈服應(yīng)力 : 材料的定義 ...應(yīng)變率相關(guān)各向同性塑性材料 其中 ?0 是初始屈服應(yīng)力 , ?peff 是有效塑性應(yīng)變 , Ep 是塑性硬化模量,由此公式確定 : ? ?e f fo1 εEC1 pPPy ???? ??????????????????? ?tantanP EE EEE ??Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 321 材料的定義 ...應(yīng)變率相關(guān)各向同性塑性材料 冪率硬化 : TB, PLAW, , , , 4 ? 帶有雙線性等向強(qiáng)化的塑性行為 ? 強(qiáng)度系數(shù) k和硬化系數(shù) n定義的冪率硬化 ? 屈服應(yīng)力 : ? ?npePy e f f1 εkC1 ??????????????????? ??? ?其中 ?e 是彈性應(yīng)變。 ? 給定塑性應(yīng)變率后的屈服應(yīng)力如下定義 : e f fpipioiy εE????其中 LCID 1 = defines ?y as a function of LCID 2 = defines E as a function of LCID 3 = defines ETAN as function of LCID 4 = defines effective von Mises stress at failure as a function of eff??eff??eff??eff??Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 324 材料的定義 ...應(yīng)變率相關(guān)各向同性塑性材料 nmy k ??? ??應(yīng)變率敏感 : TB, PLAW, , , , 2 ? 是專(zhuān)門(mén)用于超塑性成形的特定模型。 ??Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 325 材料的定義 ? 類(lèi)別 3:應(yīng)變率相關(guān)各向異性塑性材料 – 3a: 橫向各向異性 : 應(yīng)變率相關(guān) Hills屈服準(zhǔn)則 – 3b: 3參數(shù) Barlat: 用于鋁板成形等正交各向異性模型 – 3c: Barlat各向異性 : 三維連續(xù)體成形各向異性模型 – 3d: 橫向各向異性成形極限圖硬化 ? 模型 3a用于模擬常規(guī)各向異性材料的高應(yīng)變率成形過(guò)程 ? 模型 3b和 3c由 ALCOA開(kāi)發(fā)專(zhuān)用于金屬鋁的加工成形 ? 模型 3d專(zhuān)用于鈑金成形 Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 326 材料的定義 ...應(yīng)變率相關(guān)各向異性塑性材料 橫向各向異性 : TB, PLAW, , , , 7 ? 通常用于各向異性的鈑金成形 ? 可以通過(guò)定義載荷曲線參數(shù)來(lái)表達(dá)有效屈服應(yīng)力和有效塑性應(yīng)變的關(guān)系 ? 屈服應(yīng)力 : 2122211222211 112212 ?????? ??????? RRR Ryp33p22εRε???? 各向異性硬化參數(shù) R用面內(nèi)塑性應(yīng)變率與面外塑性應(yīng)變率的比值來(lái)定義 : Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 327 材料的定義 ...應(yīng)變率相關(guān)各向異性塑性材料 3參數(shù) Barlat : TB, PLAW, , , , 3 ? 開(kāi)發(fā)用于 鋁板 在平面應(yīng)力狀態(tài)下的鈑金成形 ? 對(duì)于線性硬化準(zhǔn)則 , 輸入 ?y 和 ETAN ? 對(duì)于指數(shù)硬化準(zhǔn)則 , 輸入 n 和 m ? 推薦的 Barlat指數(shù) : 體心立方晶格( BCC) 金屬取 m=6, 面心立方晶格( FCC) 金屬取 m=8 ? 正交各向異性 Lankford系數(shù)用于長(zhǎng)度與厚度比 ? 正交各向異性材料的坐標(biāo)系通過(guò) EDMP命令輸入 Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 328 材料的定義 ...應(yīng)變率相關(guān)各向異性塑性材料 Barlat各向異性 : TB, PLAW, , , , 6 ? 用于三維連續(xù)材料的鈑金成形過(guò)程中的材料模型,特別是鋁 ? 大多用于實(shí)體材料(例如非板材) ? 實(shí)驗(yàn)確定 6個(gè)各向異性參數(shù) : a,b,c,f,g,h ? 推薦的 Barlat指數(shù) : 體心立方晶格 金屬取 m=6, 面心立方晶格 金屬取 m=8 ? 屈服應(yīng)力 : ?y=k(?o+ ?p)n 其中 ?o 和 ?p 是初始屈服應(yīng)變和塑性應(yīng)變 Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA Training Manual March 7, 2022 Inventory 001630 329 材料的定義 ...應(yīng)變率相關(guān)各向異性塑性材料 橫向各向異性 FLD : TB, PLAW, , , , 10 ? 用于模擬橫向各向異性金屬的鈑金成形 ? 僅用于殼單元 ? 屈服行為可以通過(guò) ?y和 ETAN或有效應(yīng)力和塑性應(yīng)變曲線來(lái)定義 ? 成形極限圖也可以用載荷曲線輸入,來(lái)計(jì)算最大應(yīng)變率 Explicit Dynamics with ANSYS/LS
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