非晶合金仿真模擬

非晶合金具有很多特殊的性質,其中在動力學方面具有明顯的“自銳性”,使其具有較強的侵徹與破壞能力。但由于非晶合金本身的無序結構、對溫度和應變速率的高敏感性,現有的材料模型及材料參數都很難較好地對其進行動力學模擬。

       隨著越來越多具有新性質的材料出現,進行新的材料本構開發也慢慢成為研究方向之一。針對非晶合金,也有不少研究人員對其本構模型進行了探索。目前能較好描述非晶合金性能的本構模型,是李繼承博士基于Vit1合金開發的,其中考慮了材料的高強度、較高的溫度和應變速率敏感性、自由體積濃度的影響,并能在侵徹動力學過程中表現出明顯的“自銳性”和代表非晶另一典型特征的剪切帶。完整的本構方程如下所示:

本構方程.jpg

本人基于LS-DYNA二次開發功能,使用上述本構模型編寫了非晶合金材料的用戶子程序,并實現了對非晶合金動力學過程的仿真模擬。如下是模擬非晶合金泰勒桿高速碰撞響應的部分效果圖。由于非晶模擬方面的資料和同仁較少,因此歡迎和大家一起交流進步!

應力分布1.jpg
應力分布2.jpg

                                                                       不同時刻應力分布

等效塑性應變1.jpg
等效塑性應變2.jpg

                                                                       不同時刻等效塑性應變

自由體積濃度.jpg                                                                           自由體積濃度分布

形貌.jpg

                                                                泰勒桿碰撞前沿的失效形貌

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