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1、材料的定义第3-1章材料的定义本章目标本章内容覆盖了ANSYS/LS-DYNA中材料模式的选择与定义标题:现有的材料模型ANSYSLS-DYNA材料的图形操作界面（GUI）输入材料数据线弹性材料非线性弹性材料塑性材料应变率无关各向同性塑性材料应变率相关各向同性塑性材料应变率相关各向异性塑性材料压力相关塑性材料温度敏感塑性材料状态方程模型材料的定义…本章目标标题(续):空材料损伤模型泡沫材料离散单元性质索单元性质刚性材料一般材料定义指导材料定义练习材料的定义A.可用的材料模型ANSYS/LS-DYNA支持比ANSYS隐式更大的材
2、料库，因此，它几乎能模拟任何实际问题。ANSYS/LS-DYNA材料库提供许多特性，其中包括:考虑应变失效的应变率相关塑性材料模型温度相关和温度敏感塑性材料模型状态方程和空材料模型（鸟撞分析等）为了使用方便，这些材料模型分为5组GUI菜单:LinearNonlinearEquationofStateDiscreteElementPropertiesRigidMaterials材料的定义B.ANSYS/LS-DYNA材料图形用户界面材料GUI目录树图结构与隐式ANSYS一致...IIIIIIIVV材料的定义...ANSYS/LS
3、-DYNA材料图形用户界面现有的ANSYS/LS-DYNA材料库包括:材料的定义…ANSYS/LS-DYNA材料图形用户界面材料输入方法简单不易出错图形用户界面禁止密度随温度变化的输入不再使用MPMOD和MPUNDO命令图形用户界面能接受直接批处理输入方式(w/oMPMOD)材料的定义C.输入材料数据ANSYS/LS-DYNA中大多数材料需要输入密度(DENS),杨氏模量(EX)和泊松比(NUXYorPRXY),这些定义都使用MP命令。在ANSYS/LS-DYNA中，一些材料模型需要输入载荷曲线。这些曲线用来定义材料的两个变量
4、的相关性，例如屈服应力随塑性应变的变化。使用两组数组和EDCURVE定义载荷曲线:Preprocessor>MaterialProps>CurveOptions...通常，应力应变数据是指真应力与真应变格式材料的定义...输入材料数据通过EDCURVE,LIST或EDCURVE,PLOT命令检查应力应变数据EDCURVE,LISTCurvestartsatYieldPoint材料的定义D.线弹性材料线弹性材料中包括四种不同的材料模型:流体:充满流体的容器在冲击载荷下的弹性性质各向同性:材料性质各个方向都相同正交各向异性:3个相
5、互正交对称平面上的性质不同各向异性:材料中一点的性质与该点在材料中的位置无关线弹性材料没有塑性变形而完全由虎克定律来定义:流体:EDMP,FLUID,MAT,K弹性流体模型要求输入DENS（密度）、K（体积模量）体积模量可以通过EDMP命令直接输入或者由EX和NUXY的值用下式自动计算: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
6、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:MaterialProps>LocalCS>CreateLocalCS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E.非线性弹性材料非线性弹性材料包括三种材料模型:Blatz-Ko模型:可压缩泡沫材料（例如聚氨酯橡胶）Mooney-Rivlin模型:不可压橡
7、胶材料粘弹性材料:玻璃和类玻璃材料非线性弹性材料能够经受大的可恢复弹性变形。所有的超弹材料(Blatz-Ko和Mooney-Rivlin)应变是可逆的，但是粘弹性材料粘性部分的应变是不可逆的，弹性应变部分是可逆的。Blatz-Ko超弹模型:Blatz-Ko材料模型只用于压缩下的橡胶材料ANSYS/LS-DYNA自动设定泊松比(NUXY)为0.463，因此仅需要输入DENS和GXY材料响应通过应变能密度函数W定义,材料的定义...非线性弹性材料Mooney-Rivlin超弹材料:TB,MOONEY,,,,TBOPT用于定义不可压
8、缩橡胶的材料响应与ANSYS隐式双参数模型基本相同需要输入DENS,NUXY,和常数C10和C01为保证不可压缩性质,NUXY必须在0.49和0.50间取值Mooney-Rivlin系数可以直接输入(TBOPT=0)或者通过LS-DYNA对测试数据的计算得到(TBOPT=2)
