常用弹塑性材料模型

常用弹塑性材料模型

7.2.1.1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

7.2.3.1 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

TBDATA，1，（屈服应力）

TBDATA，2，（切线模量）

例题参看B.2.7,Bilinear Isotropic Plasticity Example：Nickel Alloy。

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/m3

TB,BISO,1

TBDA TA,1,900e6 ! Yield stress (Pa)

TBDA TA,2,445e6 ! Tangent modulus (Pa)

7.2.3.5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TBDATA命令中的1-2项输入屈服强度和切线模量：

TB，BKIN

TBDATA，1，（屈服应力）

TBDATA，2，（切线模量）

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/m3

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β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：

这里—初始屈服应力，—应变率，C和P-Cowper Symonds为应变率参数。—有效塑性应变，—塑性硬化模量，由下式给出：

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，（屈服应力）

TBDATA，2，（切线模量）

TBDATA，3，β（硬化参数）

TBDATA，4，C（应变率参数）

TBDATA，5，P（应变率参数）

TBDATA，6，（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

MP,dens,1,7865 ! kg/m3

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：

这里——有效应变率，C和P——应变率参数，——常应变率处的屈服应力，而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

TBDATA,1,（屈服应力）

TBDATA,2,（切线模量）

TBDATA,3, （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/m3

TB,PLAW,,,,8

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! LCID for true stress vs. true strain (see EDCURVE below)

*DIM,TruStran,,5

*DIM,TruStres,,5

TruStran(1)=0,.08,.16,.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