材料參數(shù)的案例
案例分享 | 基于自定義材料參數(shù)調(diào)試的熔池尺寸分析
眾所周知，針對(duì)新材料或自研材料的工藝調(diào)試往往需要大量的試驗(yàn)。為了取得最佳的工藝參數(shù)，不同的掃描策略需要逐個(gè)測(cè)試，整個(gè)過程需要耗費(fèi)大量的人力物力。針對(duì)增材制造工藝優(yōu)化而推出的Ansys Additive Science模塊，在最新版本Ansys 2020 R2再次升級(jí)為用戶帶來新材料開發(fā)的功能，旨在幫助用戶通過少量試驗(yàn)數(shù)據(jù)并借助仿真快速得到最佳工藝參數(shù)，并優(yōu)化過程仿真結(jié)果。
Ansys Additive Science增材工藝仿真分析模塊，提供了熔池尺寸分析、成形材料孔隙率預(yù)測(cè)、微觀組織預(yù)測(cè)及零件尺度的溫度歷史預(yù)測(cè)等功能，是目前市場(chǎng)唯一的可以進(jìn)行微觀尺度成形材料分析的增材工藝仿真工具，是企業(yè)、科研院所進(jìn)行金屬增材制造工藝參數(shù)優(yōu)化、組織性能仿真預(yù)測(cè)、成形零件質(zhì)量預(yù)測(cè)的專業(yè)工具。最新的Ansys 2020 R2版本中，新增可對(duì)自定義材料進(jìn)行參數(shù)調(diào)試的功能，大大拓展了模塊可分析材料范圍。本文將展示自定義材料參數(shù)調(diào)試流程，并對(duì)參數(shù)調(diào)試后的自定義材料進(jìn)行熔池尺寸計(jì)算結(jié)果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明，自定義常規(guī)材料經(jīng)過參數(shù)調(diào)試后，熔池尺寸計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)上一致，數(shù)值偏差在10%之內(nèi)。
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作者：全玨玲，郭鵬偉（PERA）
眾所周知，針對(duì)新材料或自研材料的工藝調(diào)試往往需要大量的試驗(yàn)。為了取得最佳的工藝參數(shù)，不同的掃描策略需要逐個(gè)測(cè)試，整個(gè)過程需要耗費(fèi)大量的人力物力。針對(duì)增材制造工藝優(yōu)化而推出的Ansys Additive Science模塊，在最新版本Ansys 2020 R2再次升級(jí)為用戶帶來新材料開發(fā)的功能，旨在幫助用戶通過少量試驗(yàn)數(shù)據(jù)并借助仿真快速得到最佳工藝參數(shù)，并優(yōu)化過程仿真結(jié)果。
Ansys Additive Science增材工藝仿真分析模塊，提供了熔池尺寸分析、成形材料孔隙率預(yù)測(cè)、微觀組織預(yù)測(cè)及零件尺度的溫度歷史預(yù)測(cè)等功能，是目前市場(chǎng)唯一的可以進(jìn)行微觀尺度成形材料分析的增材工藝仿真工具，是企業(yè)、科研院所進(jìn)行金屬增材制造工藝參數(shù)優(yōu)化、組織性能仿真預(yù)測(cè)、成形零件質(zhì)量預(yù)測(cè)的專業(yè)工具。最新的Ansys 2020 R2版本中，新增可對(duì)自定義材料進(jìn)行參數(shù)調(diào)試的功能，大大拓展了模塊可分析材料范圍。本文將展示自定義材料參數(shù)調(diào)試流程，并對(duì)參數(shù)調(diào)試后的自定義材料進(jìn)行熔池尺寸計(jì)算結(jié)果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明，自定義常規(guī)材料經(jīng)過參數(shù)調(diào)試后，熔池尺寸計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)上一致，數(shù)值偏差在10%之內(nèi)。
展開 材料屬性：材料參數(shù)、材料方向
材料參數(shù)如下，請(qǐng)教一下：
設(shè)置沿層理面和垂直于層理面的彈性模量分別為30和20GPa，剪切模量分別為11.5和8.0GPa，泊松比分別為0.32和0.29
①如何設(shè)置橫觀各向同性材料參數(shù)；
②如何模擬層理角度；
孩子需要詳解o(╥﹏╥)o
通過擬合有限元模擬和揚(yáng)聲器實(shí)測(cè)結(jié)果來優(yōu)化材料參數(shù)估計(jì)
http://www.klippel.de/material-in-other-languages/chinese-%E4%B8%AD%E6%96%87%E8%B5%84%E6%96%99.html
02 材料參數(shù)的測(cè)試
頻率響應(yīng)和指向性等與揚(yáng)聲器音質(zhì)直接相關(guān)的重要特性，主要由振膜懸邊等部件的尺寸，幾何形狀，材料參數(shù)等決定。
尺寸和幾何形狀比較容易通過一些手段來測(cè)量和驗(yàn)證。
關(guān)于一般性的材料參數(shù)的測(cè)試，我之前有專門寫過文章。
材料參數(shù)測(cè)試
這種方法的局限在于，測(cè)試樣品和最終成型的產(chǎn)品材料參數(shù)可能會(huì)發(fā)生變化。且材料參數(shù)很多時(shí)候是和激勵(lì)頻率相關(guān)的。
文章通過將FEA模型擬合到現(xiàn)有的激光振動(dòng)測(cè)量?jī)x來解決該問題并提供最佳材料參數(shù)。
03 擬合有限元模擬和揚(yáng)聲器實(shí)測(cè)結(jié)果
根據(jù)某些經(jīng)驗(yàn)，我們知道，材料參數(shù)中楊氏模量和阻尼實(shí)際是會(huì)隨頻率發(fā)生變化的。
Klippel公司正在準(zhǔn)備新的模塊來擬合有限元模擬和揚(yáng)聲器實(shí)測(cè)結(jié)果，來得到實(shí)際產(chǎn)品中楊氏模量和阻尼和頻率的關(guān)系。
下圖左側(cè)是預(yù)估的材料參數(shù)模擬和實(shí)測(cè)的對(duì)比結(jié)果，右側(cè)是校準(zhǔn)過材料參數(shù)的模擬實(shí)測(cè)結(jié)果。可以看到吻合的效果非常好。
下圖是在不同頻率下，仿真和實(shí)測(cè)的膜片振動(dòng)情況的對(duì)比。
展開 
Abaqus中材料參數(shù)隨機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)
我們可以在abaqus中生成一個(gè)inp，然后在修改inp文件中材料參數(shù)部分得到一個(gè)新的inp。
Importdata是matlab中讀取數(shù)據(jù)的函數(shù)，數(shù)據(jù)類型可以使txt、csv等，其中當(dāng)類型為txt文件時(shí)，可以設(shè)置文件頭的行數(shù)deadline，headline之前的文本或者數(shù)據(jù)會(huì)讀取為cell，后面的數(shù)據(jù)會(huì)存為矩陣，其中cell是將txt文件中每一行存為cell中一個(gè)元素。因此，只要設(shè)置headline大于inp文件的最大行數(shù)，就可以利用將inp全部讀取為cell。
例如，利用下面的語句，
inpfile=importdata('Job-0.inp',',',25000);
得到的inp讀取結(jié)果為：
上述變量inpfiel中，關(guān)于材料參數(shù)的部分第一行是關(guān)鍵詞Material，第二行是力學(xué)參數(shù)的類型，如是彈性還是塑性參數(shù)，緊接著第三行是參數(shù)值，如果還有其他類型的參數(shù)，如摩爾庫(kù)倫參數(shù)，會(huì)在彈性參數(shù)后面疊加參數(shù)類型關(guān)鍵詞和材料參數(shù)值。
不同隨機(jī)場(chǎng)模型的inp，由于只有隨機(jī)場(chǎng)不一樣，也就是每個(gè)單元的材料參數(shù)值不一樣，因此只要修改上述inp文件中材料參數(shù)值的部分就可以得到一個(gè)新的inp。
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眾所周知，針對(duì)新材料或自研材料的工藝調(diào)試往往需要大量的試驗(yàn)。為了取得最佳的工藝參數(shù)，不同的掃描策略需要逐個(gè)測(cè)試，整個(gè)過程需要耗費(fèi)大量的人力物力。針對(duì)增材制造工藝優(yōu)化而推出的Ansys Additive Science模塊，在最新版本Ansys 2020 R2再次升級(jí)為用戶帶來新材料開發(fā)的功能，旨在幫助用戶通過少量試驗(yàn)數(shù)據(jù)并借助仿真快速得到最佳工藝參數(shù)，并優(yōu)化過程仿真結(jié)果。
Ansys Additive Science增材工藝仿真分析模塊，提供了熔池尺寸分析、成形材料孔隙率預(yù)測(cè)、微觀組織預(yù)測(cè)及零件尺度的溫度歷史預(yù)測(cè)等功能，是目前市場(chǎng)唯一的可以進(jìn)行微觀尺度成形材料分析的增材工藝仿真工具，是企業(yè)、科研院所進(jìn)行金屬增材制造工藝參數(shù)優(yōu)化、組織性能仿真預(yù)測(cè)、成形零件質(zhì)量預(yù)測(cè)的專業(yè)工具。最新的Ansys 2020 R2版本中，新增可對(duì)自定義材料進(jìn)行參數(shù)調(diào)試的功能，大大拓展了模塊可分析材料范圍。本文將展示自定義材料參數(shù)調(diào)試流程，并對(duì)參數(shù)調(diào)試后的自定義材料進(jìn)行熔池尺寸計(jì)算結(jié)果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明，自定義常規(guī)材料經(jīng)過參數(shù)調(diào)試后，熔池尺寸計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)上一致，數(shù)值偏差在10%之內(nèi)。
展開 增材案例，基于自定義材料參數(shù)調(diào)試的熔池尺寸分析
眾所周知，針對(duì)新材料或自研材料的工藝調(diào)試往往需要大量的試驗(yàn)。為了取得最佳的工藝參數(shù)，不同的掃描策略需要逐個(gè)測(cè)試，整個(gè)過程需要耗費(fèi)大量的人力物力。針對(duì)增材制造工藝優(yōu)化而推出的Ansys Additive Science模塊，在最新版本Ansys 2020 R2再次升級(jí)為用戶帶來新材料開發(fā)的功能，旨在幫助用戶通過少量試驗(yàn)數(shù)據(jù)并借助仿真快速得到最佳工藝參數(shù)，并優(yōu)化過程仿真結(jié)果。
Ansys Additive Science增材工藝仿真分析模塊，提供了熔池尺寸分析、成形材料孔隙率預(yù)測(cè)、微觀組織預(yù)測(cè)及零件尺度的溫度歷史預(yù)測(cè)等功能，是目前市場(chǎng)唯一的可以進(jìn)行微觀尺度成形材料分析的增材工藝仿真工具，是企業(yè)、科研院所進(jìn)行金屬增材制造工藝參數(shù)優(yōu)化、組織性能仿真預(yù)測(cè)、成形零件質(zhì)量預(yù)測(cè)的專業(yè)工具。最新的Ansys 2020 R2版本中，新增可對(duì)自定義材料進(jìn)行參數(shù)調(diào)試的功能，大大拓展了模塊可分析材料范圍。本文將展示自定義材料參數(shù)調(diào)試流程，并對(duì)參數(shù)調(diào)試后的自定義材料進(jìn)行熔池尺寸計(jì)算結(jié)果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明，自定義常規(guī)材料經(jīng)過參數(shù)調(diào)試后，熔池尺寸計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)上一致，數(shù)值偏差在10%之內(nèi)。
自定義材料參數(shù)調(diào)試流程
Ansys Additive Science金屬增材工藝仿真模塊，在進(jìn)行熔池尺寸分析、孔隙率預(yù)測(cè)、溫度歷史預(yù)測(cè)等計(jì)算時(shí)，激光吸收系數(shù)與能量穿透深度決定了計(jì)算結(jié)果的精度，由于不同材料、不同粉末粒徑分布的激光吸收系數(shù)及能量穿透深度均不同，因此想要得到精度更高的計(jì)算結(jié)果，需要對(duì)材料的激光吸收系數(shù)及能量穿透深度進(jìn)行基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的參數(shù)調(diào)試，下圖為Ansys Additive Science自定義材料參數(shù)調(diào)試的基本流程。
展開 Workbench中利用python實(shí)現(xiàn)材料參數(shù)化定義 ￥2
在workbench中實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的參數(shù)化過程除了前幾次文章介紹的模型與網(wǎng)格，還應(yīng)該包括材料參數(shù)的參數(shù)化定義。利用Python進(jìn)行二次開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)材料參數(shù)的自由定義，比如來源于excel表格或者文檔的數(shù)據(jù)，通過Python代碼的自動(dòng)讀取，參與到實(shí)際的有限元分析進(jìn)程中。
由于在workbench中定義材料的操作比其他有限元軟件麻煩很多，因此先就在workbench中如何定義多種材料屬性作一些說明，以加強(qiáng)對(duì)材料定義過程的認(rèn)識(shí)。此后再進(jìn)行python材料參數(shù)的定義。
在Workbench平臺(tái)添加一個(gè)結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)，右鍵進(jìn)入材料編輯狀態(tài)，如下所示：
圖1
打開之后的界面如下所示，默認(rèn)已經(jīng)有了Structural Steel材料。
圖2
如果需要添加第二種材料，則進(jìn)入Engineering Data Sources，如下所示。
圖3
進(jìn)入之后如下所示。
圖4
材料參數(shù)可以進(jìn)行修改，如下所示，按照?qǐng)D5的順序即可修改某些材料參數(shù)，其中勾選1處表示進(jìn)入編輯模式，只有進(jìn)入編輯模式后才可以修改具體的某些參數(shù)。
圖5
如果想要添加第二種材料，那么點(diǎn)擊如下圖所示的添加按鈕即可。
圖6
同樣的，如果想要添加同一種材料但是不同的材料參數(shù)時(shí)，例如添加第二種鋼材，也是點(diǎn)擊添加按鈕，不過需要修改參數(shù)后再添加，注意，添加材料時(shí)需要先退出編輯模式。
展開 ANSYS Workbench材料參數(shù)庫(kù)的建立 附ANSYS WORKBENCH工程實(shí)例詳解下載
圖 7 輸入新材料4J33
單擊左側(cè)工具欄“Toolbox”，為材料 4J33 添加材料參數(shù)，如彈性模量，熱導(dǎo)率等，如圖 8。
圖 8 為材料4J33添加材料參數(shù)
材料 4J33 的材料參數(shù)輸入完畢后如圖 9 所示，材料前面的問號(hào)會(huì)消失。
圖 9 材料4J33材料參數(shù)輸入完成
點(diǎn)擊新建材料庫(kù)后邊的方框，取消對(duì)勾，會(huì)彈出保存提醒，點(diǎn)“是”即可，如圖 10。
圖 10 保存輸入的材料參數(shù)
將材料參數(shù)庫(kù)中的材料添加到運(yùn)算材料中：點(diǎn)擊新建的材料 4J33 右邊的“加號(hào)”，加號(hào)后會(huì)出現(xiàn)書圖標(biāo)，說明材料 4J33 進(jìn)入到了運(yùn)算材料中，如圖 11。
圖 11 將材料加入到運(yùn)算材料中
點(diǎn)擊工具欄中的“Return to Project”，如圖 12，回到運(yùn)算材料界面。
圖 12 返回到運(yùn)算材料界面
點(diǎn)擊運(yùn)算材料界面的 4J33 可以看到我們輸入的材料參數(shù)，如圖 13。
圖 13 運(yùn)算材料界面
1. 導(dǎo)入新材料庫(kù)
我們也可以導(dǎo)入另一組新建的材料庫(kù)，單擊材料庫(kù)界面的 C 列下的標(biāo)記，如圖 14，選擇材料庫(kù)所在路徑即可，如圖15。
圖 14 輸入新的材料庫(kù)
圖 15 新材料庫(kù)路徑
導(dǎo)入完的新材料庫(kù)如圖 16，圖中可以看到新建材料庫(kù)和新導(dǎo)入的材料，需要哪個(gè)材料庫(kù)中材料，按照上面操作增加到運(yùn)算界面即可。
圖 16 新導(dǎo)入的材料庫(kù)及材料
下載地址：ANSYS WORKBENCH工程實(shí)例詳解
展開 ABAQUS中材料參數(shù)不為常數(shù)的兩種處理辦法——Part1
在有限元計(jì)算中，有時(shí)候會(huì)碰到材料參數(shù)在離散區(qū)域內(nèi)并不是常數(shù)的情況，而有限元軟件中一般也沒有給出相應(yīng)的接口。本文通過兩種方法，即編輯inp文件和使用Umat的方法來實(shí)現(xiàn)材料參數(shù)與坐標(biāo)相關(guān)的計(jì)算。其中，Part1 介紹了兩種方法的需求和基本思路，并就編輯inp方法做了介紹。Part2 介紹Umat方法和算例。由于時(shí)間關(guān)系，這里先更新Part1 下次更新Part2。
Part 1
1目的
在有限元計(jì)算中，可能會(huì)碰到材料參數(shù)(這里以線彈性材料彈性模量E為例)在模型中并不為常值的情況，例如，E與某一坐標(biāo)相關(guān)。大家知道，abaqus材料中材料是在*section對(duì)截面屬性定義的時(shí)候?qū)卧M進(jìn)行賦值的。并且GUI中也沒有提供變參數(shù)的接口(這里順路提一下，載荷是可以通過函數(shù)給出變載荷的，GUI中有接口)。這就需要我們采取一些特殊的措施。本教程給出2種行之有效的方法，它們分別是：(1)編輯inp文件和(2)使用Umat。
2方法
方法
要求
難度
編輯inp
會(huì)一門編程語言，能夠完成對(duì)文本文件的讀取和寫入
4星
使用Umat
會(huì)使用abaqus的Umat用戶子程序，計(jì)算文件中不需要使用其它的用戶子程序
3星(如果對(duì)abaqus用戶子程序不熟悉，則為5星)
上表中給出兩種方法的一些基本要求，編輯inp文件的方法要求更低，它通過直接編輯inp文件的方法來解決問題。而使用Umat的方法要求更高，需要用戶對(duì)子程序有一定的了解，并且也需要會(huì)一門編程語言。
展開 PIDO智能仿真 | Ansys Mechanical聯(lián)合optiSLang實(shí)現(xiàn)材料參數(shù)標(biāo)定
然而，通過參數(shù)標(biāo)定的方式，可以根據(jù)特定的設(shè)計(jì)目標(biāo)力-位移曲線，高效的找出能夠最佳實(shí)現(xiàn)功能需求的系列幾何參數(shù)，獲得最符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的插頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
待標(biāo)定幾何參數(shù)：部件1的13個(gè)幾何尺寸，部件2的2個(gè)幾何尺寸。
用于標(biāo)定的力-位移曲線分為兩部分，第一階段部件為插入過程，期望的插入力緩慢增加且不超過100N，拔出力跳躍增長(zhǎng)且達(dá)到150N。使用初始輸入參數(shù)得到的仿真結(jié)果不能滿足設(shè)計(jì)要求，通過敏感度分析和優(yōu)化得出了最佳的設(shè)計(jì)幾何參數(shù)組。
插頭結(jié)構(gòu)
期望/初始仿真力-位移曲線
敏感度分析結(jié)果-分析步CoP
敏感度分析結(jié)果、優(yōu)化結(jié)果曲線
幾何參數(shù)標(biāo)定獲得的最佳設(shè)計(jì)
2. 楔入劈拉試驗(yàn)
材料的斷裂參數(shù)是難以直接測(cè)得的，然而利用參數(shù)標(biāo)定的方式可以基于楔入劈拉試驗(yàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)反向求出未知的材料參數(shù)。
待標(biāo)定參數(shù)為6個(gè)未知的彈性和斷裂材料參數(shù)：彈性模量、泊松比、抗拉強(qiáng)度、斷裂能量和2個(gè)形狀參數(shù)。
楔入劈拉試件
敏感度分析結(jié)果- CoP
參數(shù)標(biāo)定結(jié)果
3. 超彈性材料的模型標(biāo)定
對(duì)于超彈性材料來說，應(yīng)變能密度函數(shù)中的材料常數(shù)確定了超彈性模型的力學(xué)響應(yīng)。
展開 
[原創(chuàng)]Abaqus中材料參數(shù)不為常數(shù)的Python處理方法
[原創(chuàng)]Abaqus中材料參數(shù)不為常數(shù)的Python處理方法
在有限元計(jì)算中，可能會(huì)碰到材料參數(shù)(這里以線彈性材料彈性模量E為例)在模型中并不為常值的情況，例如，E與某一坐標(biāo)相關(guān)。大家知道，abaqus材料中材料是在*section對(duì)截面屬性定義的時(shí)候?qū)卧M進(jìn)行賦值的。并且GUI中也沒有提供變參數(shù)的接口(這里順路提一下，載荷是可以通過函數(shù)給出變載荷的，GUI中有接口)。這就需要我們采取一些特殊的措施。在CAE-lab前文《Abaqus中計(jì)材料參數(shù)不為常數(shù)的兩種處理方法》中， 給大家介紹了‘編輯inp文件’和‘使用Umat’兩種方法，這里就給大家介紹一下用python腳本實(shí)現(xiàn)的方法。
方法
要求
難度
編輯inp
會(huì)一門編程語言，能夠完成對(duì)文本文件的讀取和寫入
4星
使用Umat
會(huì)使用abaqus的Umat用戶子程序，計(jì)算文件中不需要使用其它的用戶子程序
3星(如果對(duì)abaqus用戶子程序不熟悉，則為5星)
Python腳本
會(huì)python基礎(chǔ)，對(duì)python編寫abaqus腳本了解
3星(如果對(duì)python腳本不熟悉，則為5星)
Python大法在abaqus前后處理中具有舉足輕重地位和天然的優(yōu)勢(shì)，通過python給單元賦材料屬性非常簡(jiǎn)單，本例中，假設(shè)每個(gè)單元的彈性模量不一樣，并且是一個(gè)函數(shù)，我們的思路就是遍歷所有的單元，給每一個(gè)單元定義一種材料。具體實(shí)現(xiàn)如下：
1.模型
以簡(jiǎn)單的Cube模型為例，如圖1，注意由于我們是遍歷單元賦材料，Abaqus中模型必須在劃分好網(wǎng)格后在進(jìn)行賦材料屬性。
展開 寶鋼材料參數(shù)庫(kù)，最新
:寶鋼的09標(biāo)準(zhǔn)里材料的性能參數(shù)都比較寬（屈服最大最小差大于100MP），據(jù)了解那是為了迷惑競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的，真正的材料性能成正太分布，其絕大部分材料性能集中在一個(gè)很小的范圍之內(nèi)（上下20 MP），找到這個(gè)正太分布區(qū)間，取其較低值，在分析的時(shí)候就能保證零件成形性的準(zhǔn)確性。下表為目前寶鋼材料參數(shù)正太分布區(qū)域的參考值，大家可以參考，目前國(guó)內(nèi)模具廠里面的材料參數(shù)五花八門，作為主機(jī)廠要對(duì)對(duì)關(guān)鍵零件的材料參數(shù)把好關(guān)，深刻教訓(xùn)啊！
里面部分材料已經(jīng)經(jīng)過多個(gè)項(xiàng)目的同類零件驗(yàn)證，總結(jié)后會(huì)和大家共享，提高國(guó)內(nèi)的汽車模具水平，不能錢都讓日本人和韓國(guó)人賺去了。只要我們搞好了，他們就得下崗，呵呵！
寶鋼材料性能.rar
展開 LS-DYNA版的福音——1044種材料參數(shù)
最近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)絕好的資料，無意中找到1044種材料參數(shù)，可以說是所有使用LS-DYNA者的福音，當(dāng)然使用其它有限元軟件的也可以參考此材料參數(shù)。。。今天拿出來和大家分享一下。。。
這1044種材料主要包括各種鋁、碳鋼、不銹鋼、銅等等。。。用3種本構(gòu)描述，這些本構(gòu)模型都可考慮應(yīng)變率的影響，但提供的參數(shù)適用于低應(yīng)變率或者不考慮應(yīng)變率的情況，材料參數(shù)都是以失效應(yīng)變作為判斷失效依據(jù)的，下面對(duì)這些模型做個(gè)簡(jiǎn)短介紹。。。
第一種：*mat_18或*MAT_POWER_LAW_PLASTICITY
這是一個(gè)冪函數(shù)塑性材料模型，采用包括Cowper-Symbols乘子的冪函數(shù)來考慮應(yīng)變率效應(yīng)，它提供各向同性硬化的彈塑性行為，主要應(yīng)用于金屬塑性成形分析。。。
第二種：*mat_24或*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY
此模型應(yīng)用非常廣泛，尤其是對(duì)于鋼材料，它提供了多種方式來考慮材料的應(yīng)變率，尤其是當(dāng)分析時(shí)材料的應(yīng)變率變化范圍比較大時(shí)更突顯出其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，并且有一個(gè)很常用的塑性準(zhǔn)則。。。
第三種：*mat_98或*MAT_SIMPLIFIED_JOHNSON_COOK
對(duì)于熟悉*mat_15或*MAT_JOHNSON_COOK模型的人來說，我想這個(gè)模型就不用過多的介紹了。主要說說其與*mat_15的區(qū)別，這是一種簡(jiǎn)化的*MAT_JOHNSON_COOK，與*MAT_JOHNSON_COOK最大的區(qū)別就是此模型不考慮溫度軟化效應(yīng)，由于這一特點(diǎn)，其計(jì)算速度將比*mat_15提供５０％，另外此模型不需要定義狀態(tài)方程。。。
展開 |案例| 材料參數(shù)測(cè)試
01
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懸臂梁模型
測(cè)試材料參數(shù)有很多種方法。針對(duì)不同材料有不同的測(cè)試方法。這里介紹一種比較常用的懸臂梁模型。
懸臂梁模型的模態(tài)頻率存在解析解
i表示模態(tài)階數(shù)，L是梁的長(zhǎng)度，m是單位長(zhǎng)度的重量
I是慣性矩
系數(shù)λ與階次相關(guān)。對(duì)第一階來說，取1.875。
02
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楊氏模量計(jì)算
將密度均勻的待測(cè)材料裁剪成厚度均勻的片材。
通過測(cè)量懸臂梁樣品的第一階模態(tài)頻率，然后利用上述公式即可計(jì)算出楊氏模量E。
或者采用仿真和實(shí)測(cè)對(duì)比校準(zhǔn)的方法，手動(dòng)調(diào)整或自動(dòng)優(yōu)化仿真用的材料參數(shù)，使得仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果一致。也可以得到準(zhǔn)確的材料參數(shù)。
也可以直接采用Klippel的MPM模塊來測(cè)試，是一個(gè)比較完備的測(cè)試系統(tǒng)。
03
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阻尼系數(shù)計(jì)算
從時(shí)域角度來看
下圖是一個(gè)常見的有阻尼的衰減振動(dòng)
其阻尼比
阻尼系數(shù)或者說損耗系數(shù)
阻尼系數(shù)定義為諧振頻率阻尼比的兩倍。
從頻域來看
阻尼系數(shù)=(fH-fL)/fs
舉一個(gè)小例子
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