常用弹塑性料模型

常用弹塑性材料模型
B.2.1. Isotropic Elastic Example: High Carbon Steel MP,ex,1,210e9 ! Pa MP, nu xy,1,.29 ! No units MP,dens,1,7850 ! kg/m 3 例题参看 B.2.7,Bilinear Isotropic Plasticity Example B.2.7. Bil in ear Isotropic Plasticity Example: Nickel Alloy
Nickel Alloy
MP,ex,1,180e9 ! Pa
MP,n uxy,1,.31 ! No units
MP,dens,1,8490 ! kg/m 3
TB,BISO,1
TBDA TA,1,900e6 ! Yield stress （Pa）
TBDA TA,2,445e6 ! Tangent modulus （Pa）
B.2.10. Bil in ear Kin ematic Plasticity Example: Tita nium Alloy
MP,ex,1,100e9! Pa
MP, nuxy,1,.36! No units
! kg/m 3
MP,de ns,1,4650
TB,BKIN,1
TBDA TA,1,70e6! Yield stress （Pa）
TBDA TA,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B来选择各向同性或随动硬化。

应变率用Cowper-Symo nds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：
1
P
1 —（0 E P：ff）
有效塑性应变， E P —塑性硬化模量，由下式给出:
E tan E
E P
E
E tan
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
如下所示，可以用 TB, PLAVy, , , 1
例题参看 B.2.11 , Plastic Kinematic Example
: 1018 Steel 。

B.2.11. Plastic Kin ematic Example: 1018 Steel MP,ex,1,200e9 ! Pa MP, nu xy,1,.27 ! No units MP,dens,1,7865 ! kg/m 3
TB,PLAW,,,,1
TBDA TA,1,310e6 ! Yield stress （Pa ） TBDA TA,2,763e6 ! Tangent modulus （Pa ） TBDA TA,4,40.0 ! C （s -1） TBDA TA,5,5.0 ! P
TBDA TA,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：
0 f
n
e p f
C 和P 以及失效应变：
TB, PLAW, ,, 10和TBDATA 命令中的1-5项定义其它参数。

TBDATA 1 , （屈服应力） TBDATA 2, E tan
（切线模量）
TBDATA 3,
TBDATA 4, TBDATA 5, B （硬化参数）
C （应变率参数）
TBDATA 6, f （失效应变）
这里一一有效应变率，c和P――应变率参数，0 ――常应变率处的屈服应力，而f n（ePf）
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。

TB,PLAW,,,, 8
TBDATAI,y （屈服应力）
TBDATA2, E tan （切线模量）
TBDATA3, F（失效时的有效塑性真应变）
TBDATA4,C （应变率参数）
TBDAT代,P （应变率参数）
TBDATA6,LCID1 （定义全真应力相对于塑性真实应变的载荷曲线）
TBDATA7 ,L CID2 （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 Lin ear Plasticity Example : High Carbo n Steel 。

B.2.16. Piecewise Lin ear Plasticity Example: High Carbon Steel
MP,ex,1,207e9! Pa
MP, nu xy,1,.3O! No units
MP,de ns,1,7830
TB,PLAW,,,,8
! kg/m3
TBDA TA,1,207e6 ! Yield stress (Pa)
TBDA TA,3,.75! Failure strain
TBDA TA,4,40.0! C (strain rate parameter)
TBDA TA,5,5.0! P (strain rate parameter)
TBDA TA,6,1
*DIM,TruStra n,,5
! LCID for true stress vs. true strai n (see EDCURVE below)
*DIM,TruStres,,5
TruStra n(1)=0,.08,.16,.4,.75
TruStres(1)=207e6,250e6,275e6,290e6,3000e6
EDCURVE,ADD, 1 ,TruStra n (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PARTD。

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EDMR命令的平移（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
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，Y和Z方向的旋转
例如，命令EDMRGID,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 MP,dens,1,7580 EDMP,rigid,1,7,7 ! No units ! kg/m 3。