LS-DYNA中的*MAT_PLASTIC_KINEMATIC模型

        *MAT_PLASTIC_KINEMATIC模型可描述各向同性硬化和隨動硬化塑性模型,還可以考慮應變率的影響,適用于梁,殼和實體單元,計算效率很高。

一、不考慮應變率

       在不考慮應變率影響時,該模型下的屈服面半徑為初始屈服強度加上硬化的部分,即:

2.png

       其中,σy為屈服強度,σ0為初始屈服強度,Ep為塑性硬化模量,ε (eff,p)為有效塑性應變。

       塑性硬化模量由下式給定:

3.png

       其中,E為彈性模量,Et為切線模量。

       根據β值的不同,可以用來描述不同的硬化模型,如下圖所示:

       β = 0 時,為隨動硬化,屈服面大小不變,沿塑性應變方向移動;

       β = 1 時,為各向同性硬化,屈服面位置不變,大小隨應變而變化;

       0 < β < 1 時, 為混合硬化。

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            不同的硬化模型,其中E為彈性模量,Et為切線模量,l0和l分別為單周拉伸試驗前后試件的長度

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                                                                            隨動硬化

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                                                                          各向同性硬化

二、考慮應變率

       *MAT_PLASTIC_KINEMATIC模型中利用Cowper-Symonds模型來考慮應變率的影響,如下:

2.png

       其中,p,C為與應變率有關的參數。

       那么此時*MAT_PLASTIC_KINEMATIC模型可表示如下:

2.png

三、需要輸入的參數

       在LS-DYNA中,此模型需要輸入以下參數:

       MID ------ material ID,不超過8字符;

       RO ------ 密度;

       E ------ 彈性模量;

       PR ------ 泊松比;

       SIGY ------ 屈服應力;

       ETAN ------ 切線模量;

       BETA ------ 硬化參數,0到1之間;

       SRC ------ 應變率參數C,此值如果為0則不考慮應變率效應;

       SRP ------ 應變率參數P, 此值如果為0則不考慮應變率效應;

       FS ------ 失效應變,此時刪除單元;

       VP ------ 考慮應變率效應的方法:VP = 0 為縮放屈服應力(默認),VP = 1 為調用粘塑性公式。

       注1:如不考慮應變力率效應,則應同時設置SRC和SRP為0;

       注2:有效應變的應變率是從應變率張量的塑性部分經過迭代計算得到的,調用粘塑性公式可以減少有效應變率的噪聲但會增加一點計算時間。

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