《Lsdyna定义材料》PPT课件

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1、第4章定义材料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00132210JAN20004-2概述–材料模型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ANSYSimplicit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

2、撞)状态方程模型00132210JAN20004-3概述–材料模型（续）LinearElasticIsotropic(withFluidOption)OrthotropicAnisotropicPlasticityRateIndependent(2)RateSensitive(8)CompositeDamageConcreteOtherRigidbodiesCablesFluidNonlinearElasticBlatz-KoRubberMooney-RivlinViscoelasticFoamIsotropic(4)OrthotropicEquatio

3、nofStateTemp.&strainratedependentplasticityNullmaterials00132210JAN20004-4GUI材料输入描述所有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00132210JAN20004-5GUI材料输入步骤1:增加新的材料模型Preprocessor:MaterialProps>DefineMATModel>Add2: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00132210JAN200

4、04-6GUI材料输入步骤（续）3:输入相关数据对于几乎所有的材料模型都需要DENS,EX和NUXY命令00132210JAN20004-7GUI材料输入步骤（续）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:Materialprops>CurveOptions...00132210JAN20004-8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

5、各个点处的特性是独立的线弹性材料不经历任何塑性变形，由虎克定律定义变形弹性材料(各向同性)材料:大多数工程金属是各向同性的(如钢铁)简单地由DENS,EX,和NUXY定义00132210JAN20004-9材料模型–线弹性（续）正交各向异性一般用9个独立参数和DENS定义正交各向异性材料横向各向同性材料（一种特殊的正交各向异性）由5个独立常数(EXX,EZZ,NUXY,NUXZ,GXY)和DENS定义正交各向异性材料根据特定的坐标系来定义1.拾取LinearElastic>Orthotropic2.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

6、由EDLCS命令或以下菜单确定:Preprocessor:MaterialProps>LocalCS>CreateLocalCS00132210JAN20004-10材料模型–线弹性（续）各向异性:各向异性材料由21个独立参数和DENS定义1.选择LinearElastic>Anisotropic2.输入参数与密度3.输入坐标系ID00132210JAN20004-11材料模型–非线性弹性在非线性弹性材料组中有3种模型:Blatz-Ko:用于像橡胶一样的可压缩材料MooneyRivlin:用于定义不可压缩橡胶材料Viscoelastic:定义玻璃类材料非

7、线性弹性材料可以经受大的可恢复的弹性变形Blatz-Ko橡胶材料只用于受压橡胶材料泊松比(NUXY)ANSYS自动设为.463,因此只需要DENS和GXY材料响应通过应变能量密度函数(W)确定:Blatz-KoRubber:00132210JAN20004-12材料模型–非线性弹性(续）用来定义不可压缩橡胶材料响应Mooney-Rivlin模型类似于ANSYS隐式的2参数模型需要输入DENS,NUXY和Mooney-Rivlin常数C10与C01为保证不可压缩行为,NUXY的值设在.49和.5之间材料响应通过应变能量密度函数(W)定义:式中1,2,和

8、3为应变不变量，K为体积模量.Mooney-Rivlin:00132210JA