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April 30, 1999 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: Linear Nonlinear Equation of State Discrete Element Properties Rigid Materials 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 材料的定义... ANSYS/LS-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/o MPMOD) 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 (NUXY or PRXY) , 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 Material Props Curve Options ... 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 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: Material Props Local CS Create Local CS 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...