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 SteelMP,ex,1,210e9 ! PaMP,nuxy,1,.29 ! No unitsMP,dens,1,7850 ! kg/m37.2.3.1 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，BISOTBDATA，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 AlloyMP,ex,1,180e9 ! PaMP,nuxy,1,.31 ! No unitsMP,dens,1,8490 ! kg/m3TB,BISO,1TBDA 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，BKINTBDATA，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 AlloyMP,ex,1,100e9 ! PaMP,nuxy,1,.36 ! No unitsMP,dens,1,4650 ! kg/m3TB,BKIN,1TBDA 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，，，，1TBDATA，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 SteelMP,ex,1,200e9 ! PaMP,nuxy,1,.27 ! No unitsMP,dens,1,7865 ! kg/m3TB,PLAW,,,,1TBDA 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 ! PTBDA TA,6,.75 ! Failure strain7.2.3.13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,,,, 8TBDATA,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 SteelMP,ex,1,207e9 ! PaMP,nuxy,1,.30 ! No unitsMP,dens,1,7830 ! kg/m3TB,PLAW,,,,8TBDA TA,1,207e6 ! Yield stress (Pa)TBDA TA,3,.75 ! Failure strainTBDA 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,,5TruStran(1)=0,.08,.16,.4,.75TruStres(1)=207e6,250e6,275e6,290e6,3000e6EDCURVE,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EDMP命令的平移（V AL1）和转动（VAL2）约束参数域，表示如下：V AL1-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V AL2-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: SteelMP,ex,1,207e9 ! PaMP,nuxy,1,.3 ! No unitsMP,dens,1,7580 ! kg/m3EDMP,rigid,1,7,7。