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1、各向同性弹性模型各向同性弹性模型。使用MP 命令输入所需参数:MP,DENS 密度MP,EX 弹性模量MP,NUXY 泊松比此部分例题参看B.2.1,Isotropic Elastic Example:High Carbon Steel。B.2.1.Isotropic Elastic Example:High Carbon Steel MP,ex,1,210e9!Pa MP,nuxy,1,.29!No units MP,dens,1,7850!kg/m3双线性各向同性模型使用两种斜率(弹性和塑性)来表示材料应力应变行为的经典双线性各向同性硬化模型(与应变率无关)。仅可在一个温度条件下定义应力应
2、变特性。(也有温度相关的本构模型;参看Temperature Dependent Bilinear Isotropic Model)。用 MP命令输入弹性模量(Exx),泊松比(NUXY)和密度(DENS),程序用 EX和 NUXY 值计算体积模量(K)。用 TB和 TBDATA 命令的 1 和 2 项输入屈服强度和切线模量:TB,BISO 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 9 页 -TBDATA,1,Y(屈服应力)TBDATA,2,tanE(切线模量)例题参看 B.2.7,Bilinear Isotropic Plasticity Example:Nickel A
3、lloy。B.2.7.Bilinear Isotropic Plasticity Example:Nickel Alloy MP,ex,1,180e9!Pa MP,nuxy,1,.31!No units MP,dens,1,8490!kg/m3TB,BISO,1 TBDATA,1,900e6!Yield stress(Pa)TBDATA,2,445e6!Tangent modulus(Pa)双线性随动模型(与应变率无关)经典的双线性随动硬化模型,用两个斜率(弹性和塑性)来表示材料的应力应变特性。用MP命令输入弹性模量(Exx),密度(DENS)和泊松比(NUXY)。可以用 TB,BKIN和 T
4、BDATA命令中的 1-2 项输入屈服强度和切线模量:TB,BKIN TBDATA,1,Y(屈服应力)TBDATA,2,tanE(切线模量)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 9 页 -例题参看 B.2.10,Bilinear Kinematic Plasticity Example:Titanium Alloy。B.2.10.Bilinear Kinematic Plasticity Example:Titanium Alloy MP,ex,1,100e9!Pa MP,nuxy,1,.36!No units MP,dens,1,4650!kg/m3TB,BKIN,1
5、 TBDATA,1,70e6!Yield stress(Pa)TBDATA,2,112e6!Tangent modulus(Pa)7.2.3.6塑性随动模型各向同性、随动硬化或各向同性和随动硬化的混合模型,与应变率相关,可考虑失效。通过在0(仅随动硬化)和1(仅各向同性硬化)间调整硬化参数来选择各向同性或随动硬化。应变率用Cowper-Symonds模型来考虑,用与应变率有关的因数表示屈服应力,如下所示:)(101effPPPYEC这里0初始屈服应力,应变率,C 和 P-Cowper Symonds名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 9 页 -为应变率参数。effP有
6、效塑性应变,PE塑性硬化模量,由下式给出:tantanEEEEEP应力应变特性只能在一个温度条件下给定。用MP命令输入弹性模量(Exx),密度(DENS)和泊松比(NUXY)。用 TB,PLAW,1 和TBDATA 命令中的 1-6 项输入屈服应力,切线斜率,硬化参数,应变率参数 C和 P以及失效应变:如下所示,可以用TB,PLAW,10 和 TBDATA 命令中的 1-5 项定义其它参数。TB,PLAW,1 TBDATA,1,Y(屈服应力)TBDATA,2,tanE(切线模量)TBDATA,3,(硬化参数)TBDATA,4,C(应变率参数)TBDATA,5,P(应变率参数)TBDATA,6,
7、f(失效应变)例题参看 B.2.11,Plastic Kinematic Example:1018 Steel。B.2.11.Plastic Kinematic Example:1018 Steel MP,ex,1,200e9!Pa MP,nuxy,1,.27!No units 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 9 页 -MP,dens,1,7865!kg/m3TB,PLAW,1 TBDATA,1,310e6!Yield stress(Pa)TBDATA,2,763e6!Tangent modulus(Pa)TBDATA,4,40.0!C(s-1)TBDATA,5,
8、5.0!P TBDATA,6,.75!Failure strain 7.2.3.13分段线性塑性模型多线性弹塑性材料模型,可输入与应变率相关的应力应变曲线。它是一个很常用的塑性准则,特别用于钢。采用这个材料模型,也可根据塑性应变定义失效。采用Cowper-Symbols 模型考虑应变率的影响,它与屈服应力的关系为:PeffnPYfC011&这里有效应变率,C和 P应变率参数,0常应变率处的屈服应力,而)(Peffnf是基于有效塑性应变的硬化函数。用MP命令输入弹性模量(Exx),密度(DENS)和泊松比(NUXY)。用 TB,PLAW,8 和 TBDATA 命令的 1-7 项输入屈服应力、切线
9、模量、失效的有效真实塑性应变、应变率参数C、应变率参数P、定义有效全应力相对于有效塑性真应变的载荷曲线ID 以及定义应变率缩放的载荷曲线ID。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 9 页 -TB,PLAW,8 TBDATA,1,y(屈服应力)TBDATA,2,tanE(切线模量)TBDATA,3,F(失效时的有效塑性真应变)TBDATA,4,C(应变率参数)TBDATA,5,P(应变率参数)TBDATA,6,LCID1(定义全真应力相对于塑性真实应变的载荷曲线)TBDATA,7,LCID2(关于应变率缩放的载荷曲线)注-如果采用载荷曲线LCID1,则用 TBDATA 命
10、令输入的屈服应力和切线模量将被忽略。另外,如果C和 P设为 0,则略去应变率影响。如果使用LCID2,用 TBDATA 命令输入的应变率参数C和 P 将被覆盖。只考虑真实应力和真实应变数据。在数据曲线一节中讲述了此种类型的例题。注-例题参看 B.2.16,Piecewise Linear Plasticity Example:High Carbon Steel。B.2.16.Piecewise Linear Plasticity Example:High Carbon Steel MP,ex,1,207e9!Pa MP,nuxy,1,.30!No units MP,dens,1,7830!kg
11、/m3TB,PLAW,8 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 9 页 -TBDATA,1,207e6!Yield stress(Pa)TBDATA,3,.75!Failure strain TBDATA,4,40.0!C(strain rate parameter)TBDATA,5,5.0!P(strain rate parameter)TBDATA,6,1!LCID for true stress vs.true strain(see EDCURVE below)*DIM,TruStran,5*DIM,TruStres,5 TruStran(1)=0,.08,.16
12、,.4,.75 TruStres(1)=207e6,250e6,275e6,290e6,3000e6 EDCURVE,ADD,1,TruStran(1),TruStres(1)7.2.8.1刚性体模型用 EDMP 命令定义刚性体,例如,定义材料2 为刚性体,执行:EDMP,RIGIS,2。用指定材料号定义的所有单元都认为是刚性体的一部分。材料号以及单元的单元类型和实常数类型号用来定义刚体的PART ID。这些 PART ID 用于定义刚性体的载荷和约束(如第4 章所述,Loading)。刚体内的单元不必用连接性网格连接。因此,为了在模型中表示多个独立的刚性体。必须定义多个刚体类型。但是,两个独
13、立刚体不能共同使用一个节点。使用 EDMP 命令的同时,必须用 MP命令定义刚体材料类型的杨氏模量(Ex),泊松比(NUXY)和密度(DENS)。必须指定实际的材料特名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 9 页 -性值,从而使程序能计算接触表面的刚度。基于此原因,在显动态分析中,刚性体不要用不切实际的杨氏模量或密度,刚体不能再变硬因为它已是完全刚硬的。因为刚性体的质量中心的运动传递到节点上,所以不能用 D命令在刚体上施加约束。刚体的一个节点上的约束和初始速度将转换到物体的质心。但是,如果约束了多个节点,就很难确定使用哪种约束。要正确在刚体上施加约束,使用EDMP命令的平
14、移(VAL1)和转动(VAL2)约束参数域,表示如下:VAL1-平移约束参数(相对于整体笛卡尔坐标系)0 没有约束(缺省)1 约束 X方向的位移2 约束 Y方向的位移3 约束 Z 方向的位移4 约束 X和 Y方向的位移5 约束 Y和 Z 方向的位移6 约束 Z 和 X方向的位移7 约束 X,Y,Z方向的位移VAL2-转动约束参数(相对于整体笛卡尔坐标系)0没有约束(缺省)1约束 X方向的旋转2约束 Y方向的旋转3约束 Z 方向的旋转名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 9 页 -4约束 X,Y方向的旋转5约束 Y和 Z 方向的旋转6约束 Z 和 X方向的旋转7约束 X,
15、Y和 Z方向的旋转例如,命令 EDMP,IGID,2,7,7将约束材料的刚体单元的所有自由度。在定义刚体之后,可以用EDIPART命令指定惯性特性、质量和初始速度矢量。如果没有定义刚性体的惯性特性,程序将会依据有限元模型计算它们。例题参看 B.2.25,Rigid Material Example:Steel。B.2.25.Rigid Material Example:Steel MP,ex,1,207e9!Pa MP,nuxy,1,.3!No units MP,dens,1,7580!kg/m3EDMP,rigid,1,7,7 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 9 页 -