本構(gòu)參數(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-09-02
本構(gòu)參數(shù)的視頻教程
Johnson-cook材料本構(gòu)模型參數(shù)標(biāo)定和損傷本構(gòu)模型解釋
把自己搜集到可以快速得到本構(gòu)標(biāo)定參數(shù)的方法。以及對(duì)損傷模型的理解。 希望拋磚引玉，一起進(jìn)步。相關(guān)視頻和PDF都在附件里
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用戶自定義場(chǎng)變量子程序USDFLD從入門(mén)到高級(jí) （如何通過(guò)USDFLD實(shí)現(xiàn)本構(gòu)模型參數(shù)隨狀態(tài)改變）
本套課程將由淺入深教大家如何編寫(xiě)用戶自定義場(chǎng)變量子程序USDFLD，從而在有限元分析中實(shí)現(xiàn)材料本構(gòu)模型參數(shù)隨狀態(tài)而改變。課程的主要內(nèi)容包括：（1）通過(guò)引入場(chǎng)變量用強(qiáng)度折減法求邊坡安全系數(shù)；（2）USDFLD編寫(xiě)教程1_基本格式及簡(jiǎn)單例子；（3）USDFLD編寫(xiě)教程2_多個(gè)材料參數(shù)隨多個(gè)場(chǎng)變量演化；（4）USDFLD編寫(xiě)教程3_節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的讀取
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本構(gòu)參數(shù)的實(shí)例教程
基于經(jīng)驗(yàn)公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構(gòu)參數(shù)的確定方法
—使用LS-DYNA隱式算法進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)橡膠壓縮數(shù)值模擬
一、引言
橡膠材料的力學(xué)特性一般是通過(guò)材料力學(xué)性能試驗(yàn)得到應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)，之后擬合相應(yīng)的本構(gòu)模型來(lái)得到其材料系數(shù)，然而這組系數(shù)只能在橡膠相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)變范圍內(nèi)使用，一旦超出實(shí)驗(yàn)應(yīng)變范圍，這組系數(shù)就不再可靠。考慮到實(shí)驗(yàn)的成本、實(shí)驗(yàn)條件的多變、橡膠的材料不均勻及仿真研究時(shí)的迅速、高效性，本文基于理論分析和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合仿真分析在不需進(jìn)行試驗(yàn)的前提下對(duì)不同硬度的橡膠Mooney?Rivlin模型本構(gòu)參數(shù)予以確定，所確定的本構(gòu)參數(shù)可滿足大部分仿真工況。
Mooney?Rivlin是一個(gè)比較經(jīng)典的橡膠本構(gòu)模型，使用它幾乎可以模擬所有橡膠材料的力學(xué)行為，其適用于中、小變形，一般可應(yīng)用于應(yīng)變約為100%(拉)和30%（壓）的情況。在仿真分析中使用較簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛、精度可接受的應(yīng)變能密度函數(shù)首選Mooney?Rivlin模型，其是可表達(dá)接近不可壓縮天然橡膠應(yīng)力應(yīng)變特性的較合理的橡膠本構(gòu)模型。
二、理論分析
橡膠的剪切模量和彈性模量主要取決于其邵氏硬度，根據(jù)彈性理論：
由式（1）和（2），令彈性模量相等可得：
由于橡膠的容積彈性模數(shù)K≈2720N/mm2，剪切模量G≤2.4N/mm2,代入可得其泊松比典型值為0.4996，與0.5十分接近，本構(gòu)模型參數(shù)確定時(shí)可將泊松比視為0.5。因此橡膠材料的彈性模量和剪切模量有如下關(guān)系：
Mooney?Rivlin模型的表達(dá)式為：
該模型可很好的描述變形小于150%的橡膠材料力學(xué)性能，完全能夠滿足橡膠實(shí)際應(yīng)用的性能計(jì)算。
展開(kāi) 眾所周知，在ANSYS/LSDYNA中JH-2模型適用于模擬大變形材料的力學(xué)行為的，用于陶瓷、玻璃、藍(lán)寶石等硬脆材料的力學(xué)模擬中，JH-2本構(gòu)模型具有三類(lèi)參數(shù)，分別對(duì)應(yīng)著LSDYNA材料卡片中的三類(lèi)指標(biāo)，本構(gòu)參數(shù)眾多，那么對(duì)于了解其真實(shí)含義至關(guān)重要，對(duì)此，筆者在查閱文獻(xiàn)基礎(chǔ)下總結(jié)了各個(gè)參數(shù)的準(zhǔn)確含義并對(duì)其背后的數(shù)學(xué)公式的前后推導(dǎo)順序做出了總結(jié)，如圖1所示。
圖1
文獻(xiàn)中給出了比較權(quán)威的關(guān)于氧化鋁陶瓷的jh-2本構(gòu)全部參數(shù)，可以對(duì)大家對(duì)于硬脆陶瓷材料的參數(shù)選擇調(diào)試提供很大的參考意義，三類(lèi)陶瓷材料的本構(gòu)參數(shù)如圖2所示。
圖2
展開(kāi) 結(jié)論
本文通過(guò)開(kāi)孔平板在單軸拉伸實(shí)驗(yàn)下的位移-力曲線反演了Johnson-Cook模型的本構(gòu)參數(shù)和彈性模量，其反演參數(shù)結(jié)果較為理想，反演與真實(shí)的位移-力曲線、位移、應(yīng)力云圖具有較高的一致性。下一篇推文將繼續(xù)介紹本工作的遺留部分-參數(shù)敏感性分析，敬請(qǐng)關(guān)注。
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Johnson-cook材料參數(shù)廣泛應(yīng)用于金屬材料沖擊仿真中 ，準(zhǔn)確的材料模型參數(shù)對(duì)仿真結(jié)果的精確度有至關(guān)重要的作用，本文采用ls-opt反演某金屬材料JC本構(gòu)參數(shù)。
1. 工況設(shè)置
工況根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行金屬材料Johnson-cook本構(gòu)參數(shù)反演，本構(gòu)模型采用不考慮損傷失效的簡(jiǎn)化Johnson-cook材料模型*MAT_SIMPLIFIED_JOHNSON_COOK，本例不考慮不考慮應(yīng)變率和溫度。
2. 結(jié)果
本人閱讀并收集了大量文獻(xiàn)中的巖石/混凝土本構(gòu)參數(shù)供參考，包括常用的RHT模型、HJC模型、JH-2模型、PK模型等，多數(shù)取自近幾年的SCI/EI論文，包括多個(gè)種類(lèi)的巖石/混凝土（各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)混凝土、花崗巖、砂巖、煤巖、石灰?guī)r、礦石、矽卡巖、白云巖、板巖、煤巖、綠砂巖、白砂巖、紅砂巖、灰砂巖、玄武巖、灰砂巖、大理巖、角巖、軟巖、土壤炮泥等等），并且模板會(huì)持續(xù)更新。
另外，也提供了爆炸仿真時(shí)多個(gè)品種的炸藥、玻璃材料、陶瓷材料、沖擊仿真時(shí)需要用的金屬?gòu)椡璨牧系取?目前模板中約有40套材料參數(shù)。爆炸沖擊模擬時(shí)直接套用即可，十分方便。閱讀到新的論文用到了相關(guān)本構(gòu)，參數(shù)模板會(huì)持續(xù)更新，目前最新更新版本為2024.6.27，附件包括參數(shù)模板和模板使用教程，模板已按照K文件關(guān)鍵字格式輸好，直接復(fù)制即可使用。
單位制g-cm-微秒，部分截圖如下：
更新日志：
2022.2.20 新增1組HJC參數(shù)、1組RHT參數(shù)、3組JH-2參數(shù)
更新日志：
2022.3.21 新增3組RHT參數(shù)、2組HJC參數(shù)、3組CSCM參數(shù)（含玄武巖）、聚乙烯和合金參數(shù)
更新日志：
2022.10.11 新增5組RHT參數(shù)、4組HJC參數(shù)、2組CSCM參數(shù)、1組玻璃JH-2參數(shù)、PK本構(gòu)的PVC參數(shù)
2024.6.27 新增5組RHT參數(shù)、7組HJC參數(shù)、3組PK參數(shù)，包括礦石、矽卡巖、白云巖、板巖、煤巖、綠砂巖、白砂巖
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本構(gòu)參數(shù)的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
本構(gòu)參數(shù)的最新內(nèi)容
LS-DYNA FEM-ALE剛體彈體入水侵徹土壤1個(gè)月前
<p>采用LSDYNA軟件，通過(guò)FEM-ALE耦合算法，構(gòu)建剛體彈體入水侵徹土壤模擬，其中彈體為FEM，ALE為水和土壤</p><p>主要難點(diǎn)如下</p><p>（1）ALE泄露控制</p><p>（2）MAT_SOIL_AND_FORM本構(gòu)參數(shù)含義</p><p>（3）耦合力及耦合界面力的查看</p><div contenteditable="false" width="100%">
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蠕變實(shí)測(cè)曲線
從數(shù)據(jù)到模型
專(zhuān)業(yè)的參數(shù)擬合服務(wù)
02
PART
我們提供專(zhuān)業(yè)的材料粘彈性本構(gòu)參數(shù)擬合服務(wù)，將復(fù)雜的動(dòng)態(tài)與靜態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)，統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)潔、物理意義清晰的粘彈性本構(gòu)模型參數(shù)。
廣義Maxwell / Prony級(jí)數(shù)參數(shù)擬合
基于應(yīng)力松弛或蠕變曲線，擬合表征時(shí)間依賴性的Prony級(jí)數(shù)參數(shù)。
超彈性本構(gòu)參數(shù)擬合
我們支持?jǐn)M合Yeoh, Ogden, Mooney-Rivlin 等主流超彈性本構(gòu)模型。我們的專(zhuān)家會(huì)基于您的材料行為，推薦并校準(zhǔn)最合適的模型，確保其在您關(guān)注的應(yīng)變范圍內(nèi)達(dá)到最佳擬合精度。
LS-DYNA SPH-FEM彈體侵徹土壤1個(gè)月前
本模型難點(diǎn)如下：</p><p>（1）固結(jié)接觸應(yīng)力波傳遞連續(xù)性問(wèn)題</p><p>（2）彈體與SPH土壤接觸穿透問(wèn)題，</p><p>（3）MAT_SOIL_AND_FOAM（005）本構(gòu)模型參數(shù)含義</p><p><br></p><p>結(jié)果展示</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center
Johson-Cook本構(gòu)A、B和n等參數(shù)2個(gè)月前
當(dāng)我們用abaqus模擬沖擊動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)考慮使用Johson-Cook本構(gòu)，而正確輸入材料本構(gòu)的各參數(shù)，對(duì)我們的仿真結(jié)果意義重大，今天我們就來(lái)介紹下abaqus中JC本構(gòu)的各參數(shù)識(shí)別問(wèn)題。
Johnson-Cook塑性模型是一種具有硬化規(guī)律和速率依賴的解析形式的米塞斯塑性模型，主要適用于許多材料的高應(yīng)變率變形模擬，包括大多數(shù)金屬。
基于ABAQUS的汽車(chē)防塵罩有限元分析2個(gè)月前
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</figure>
</figure><p class="ql-align-center">圖 6 橡膠材料本構(gòu)模型參數(shù)設(shè)置</p><
微壓痕中心
負(fù)（高階項(xiàng)為負(fù)）
軟化
壓深↑ → 表觀模量↓
物理圖像：
硬化：高階項(xiàng)"幫正忙"，讓材料"更難變形"，需要更多能量軟化：高階項(xiàng)"幫倒忙"，讓變形"更容易發(fā)生"，儲(chǔ)存能量更少
這與傳統(tǒng)應(yīng)變梯度理論（如Mindlin理論）有本質(zhì)區(qū)別——傳統(tǒng)理論需要引入多個(gè)本構(gòu)參數(shù)
在 *MAT_58 材料模型參數(shù)中，除去拉伸強(qiáng)度和拉伸模量等本構(gòu)參數(shù)，能夠?qū)Σ牧系膽?yīng)力-應(yīng)變曲線產(chǎn)生影響的還有 FS、E11T、SLIMT1 和 ERODS，因此分別改變這四個(gè)參數(shù)的值，研究其對(duì)材料的力學(xué)響應(yīng)的影響。
通用基礎(chǔ)操作：覆蓋核心工具與流程：針對(duì) Abaqus 流固耦合的基礎(chǔ)操作，課程從模型導(dǎo)入（CAD 模型處理、幾何清理）、網(wǎng)格劃分（流體域與固體域的網(wǎng)格類(lèi)型選擇、密度控制）、材料定義（流體與固體的本構(gòu)參數(shù)設(shè)置差異）、邊界條件施加（流場(chǎng)入口 / 出口、固體約束的協(xié)同設(shè)置）等環(huán)節(jié)，結(jié)合通用案例（如簡(jiǎn)單管道流固耦合），先講解理論原理（如為何流體域需選擇歐拉網(wǎng)格、邊界條件需滿足流場(chǎng)連續(xù)性方程），再演示操作步驟
例如，在仿真分析分析軟件中，泊松比是定義材料本構(gòu)關(guān)系的重要參數(shù)之一。通過(guò)準(zhǔn)確輸入泊松比，可以更精確地模擬材料在不同載荷條件下的變形和應(yīng)力分布，從而優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的可靠性和安全性
二、
與彈性模量和剪切模量的關(guān)系
在工程設(shè)計(jì)與材料研發(fā)中，材料的力學(xué)性能是決定結(jié)構(gòu)安全性與可靠性的核心因素。
