汽车碰撞仿真中各部件材料设置非常关键,最近几期介绍材料本构模型。
固体材料受到外力后首先发生弹性形变,超过弹性极限或屈服强度后,进入屈服阶段发生塑性变形,卸载后弹性变形完全恢复,塑性变形则被保留下来。
材料的本构模型用来描述材料状态变量(如应力、应变、温度)及时间之间的相互关系,主要是应力与应变之间的关系,应用于材料强度效应(即其对剪切力的抵抗力)不能被忽略、特别是占主导地位的场合。
数值计算软件中通常都包含多种材料本构模型,以LS-DYNA 软件为例,包含了近300种材料模型,如弹性、正交各向异性弹性、随动/各向同性塑性、热塑性、可压缩泡沫、线粘弹性、Blatz-Ko橡胶、Mooney-Rivlin橡胶、流体弹塑性、温度相关弹塑性、各向同性弹塑性、Johnson-Cook 塑性模型、伪张量地质模型以及用户自定义材料模型等,适用于金属、塑料、玻璃、泡沫、编织物、橡胶、蜂窝材料、复合材料、混凝土、土壤、陶瓷、炸药、推进剂、生物体等材料。下面介绍*种常用的材料本构模型。
*MAT_ELASTIC线弹性模型
*MAT_ELASTIC模型即线弹性模型,当材料在外载荷下产生的应力低于材料的屈服强度,应力波的传播不会造成材料不可逆变形,材料表现为弹性行为,遵守胡克定律,可用线弹性模型描述:
式中,E、G、K、v分别为材料的弹性模量、剪切模量、体积模量和泊松比。
*MAT_ELASTIC线弹性模型仅限于小应变,对于大弹性应变可采用超弹性材料模型(*MAT_HYPERELASTIC_RUBBER)或正交异性弹性材料模型(*MAT_ORTHOTROPIC_ELASTIC)。
今天介绍到此为止,明天继续介绍弹塑性材料模型,欢迎大家关注,每天都有更新,大家有需求可以留言。