基于LS-dyna模擬拉伸試件的硬化和失效情況

主要目的：

了解隨動硬化和各向同性硬化的區(qū)別

了解在LS-dyna中的失效準(zhǔn)則

如需詳細(xì)k文件，在公眾號：CAE備忘錄，回復(fù) hardening 可獲取。

問題描述：

拉伸試件的尺寸為100X10X10，一端固定，另一端施加循環(huán)運(yùn)動，觀察試件中間薄弱點(diǎn)，分析兩條試件隨動硬化和各向同性硬化的區(qū)別。

材料屬性：

密度：7850kg/m3

楊氏模量：210GPa

泊松比：0.3

屈服極限：400Mpa

切線模量：1000Mpa

材料設(shè)置：

導(dǎo)入模型hardening.k，雙擊keyword>MAT > 003-PLASTIC_ KINEMATIC，將RO-ETAN的數(shù)值填入對應(yīng)的空格。BETA是硬化參數(shù)，數(shù)值從0-1變化，當(dāng)BETA=0時，表示材料是隨動硬化，屈服面大小不變，沿塑性應(yīng)變方向移動；當(dāng)BETA=1時，表示材料是各向同性硬化，屈服面位置不變，大小隨應(yīng)變而變化；0 < β < 1 時， 為混合硬化。這里為了作對比，將創(chuàng)建兩種材料，一個是隨動硬化，一個是各向同性硬化。

建立失效準(zhǔn)則：

在本例003-PLASTIC_ KINEMATIC中參數(shù)FS可以設(shè)置當(dāng)單元達(dá)到極限的塑性應(yīng)變可把單元刪除，024- PIECEWISE- LINEAR- PLASTICITY中的FAIL也是設(shè)置塑性應(yīng)變作為失效準(zhǔn)則。在本教程中將用極限應(yīng)力來作為失效準(zhǔn)則。雙擊MAT> 000-ADD_ EROSION，在MID中選擇對應(yīng)失效材料，在SIGP1中填寫失效應(yīng)力750Mpa。

設(shè)置輸出：

雙擊DATABASE > ASCII_option，在Default DT中輸入5e-5并按ENTER。激活ELOUT，該選項(xiàng)表示輸出單元的應(yīng)力和應(yīng)變情況；激活BNDOUT，改選項(xiàng)表示邊界點(diǎn)力隨運(yùn)動變化的信息。

雙擊DATABASE > HISTORY_SOLID，在ID1和ID2中分別輸入22和62，點(diǎn)擊Inset，最后Accept，done。

點(diǎn)擊Model > Display > Database > History Solid > Entity Selection>all，可顯示剛才輸入的兩個單元。

另外，還需要加一個關(guān)鍵字配合才能查看單元的應(yīng)變張量，雙擊DATABASE >  EXTENT_ BINARY，在STRFLG輸入1，將會把應(yīng)變張量寫入都d3plot和ELOUT中。

后處理：

用LS-Prepost打開d3plot文件，點(diǎn)擊Post> ASCII> elout> load> Bk-22> Z-stress> Plot，在繪圖窗口中，點(diǎn)擊Save，在Output Type選擇Curve file，輸入stress-Kinematic作為文件名，最后點(diǎn)擊最下方的Save。

 

基于上面的步驟，將Z-stress改為Z-strain，導(dǎo)出隨動硬化材料工況的應(yīng)變數(shù)據(jù)。各向同性硬化材料單元Bk-62也是如上導(dǎo)出。

                  

創(chuàng)建應(yīng)力應(yīng)變曲線：點(diǎn)擊Post>XYPlot，選擇Cross，strain-kinematic，保持X-axis，雙擊Curve names下的strain-kinematic；然后激活Y-axis，選擇stress-kinematic。最后點(diǎn)擊Plot。

                               

 

其他選項(xiàng)設(shè)置在公眾號中回復(fù)：hardening，可獲得初始幾何k文件和最終k文件