07.整车碰撞仿真模型的材料卡片介绍
整车碰撞仿真模型的材料卡片（Material Card）是有限元分析中定义材料力学行为的关键输入参数，直接影响碰撞仿真的精度和可靠性。
刚性材料Mat20建议使用真实的材料密度、弹性模量。
钢材的材料建议使用24号材料模型。
关键字：*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY
定义的泡沫和蜂窝材料的应力～应变曲线必须平滑。
定义的应力-应变曲线应该是真实应力-应变曲线。
整车建模常用的材料卡片推荐如下：
1. 材料卡片的基本作用
定义材料力学行为：描述材料在不同载荷（拉伸、压缩、剪切等）下的弹性、塑性、失效等特性。
支持动态响应模拟：反映材料在高应变率（如碰撞过程中的高速变形）下的动态特性。
兼容复杂模型：支持各向同性、各向异性、复合材料等多种材料类型。
2. 材料卡片的核心参数
(1) 通用参数
密度（Density）：材料的质量密度（单位：kg/m³）。
弹性模量（Young's Modulus）：材料在弹性阶段的刚度（单位：GPa）。
泊松比（Poisson's Ratio）：材料横向应变与纵向应变的比值（无量纲）。
屈服强度（Yield Stress）：材料开始发生塑性变形的临界应力（单位：MPa）。
硬化模型（Hardening Model）：描述材料屈服后的塑性硬化行为（如各向同性硬化、随动硬化）。
(2) 动态特性参数
应变率效应（Strain Rate Sensitivity）：材料在高应变率下的强化效应（常用Cowper-Symonds模型或Johnson-Cook模型）。
温度效应（Temperature Dependency）：材料力学性能随温度变化的规律。
(3) 失效模型参数
失效准则（Failure Criterion）：定义材料何时发生断裂或失效（如最大塑性应变、应力三轴度、损伤累积等）。
失效后的行为：材料失效后是否被删除（单元删除法）或保留残余刚度。
3. 常见材料模型及卡片类型
(1) 金属材料（如钢、铝）
MAT24：弹塑性材料模型，支持应变率效应和简单失效准则。
关键参数：弹性模量、泊松比、屈服应力曲线、硬化系数、Cowper-Symonds系数（C, P）。
MAT123：适用于高强度钢的混合硬化模型，考虑各向异性和包辛格效应。
(2) 塑料与聚合物
MAT89：各向同性弹塑性模型，适用于应变率敏感的塑料。关键参数：应变率相关的屈服应力曲线、体积模量。
MAT187：适用于泡沫或低密度材料的可压缩塑性模型。
(3) 复合材料与各向异性材料
MAT54/55：层合复合材料模型，定义纤维方向和层间失效。关键参数：纤维方向刚度、层间剪切强度、Hashin失效准则参数。
(4) 橡胶与超弹性材料
MAT77：Mooney-Rivlin超弹性模型，适用于橡胶类材料。关键参数：超弹性系数（C10, C01）、不可压缩参数。
4. 常见问题与注意事项
参数过拟合或不足：过度依赖仿真标定可能导致材料模型在复杂工况下失效。
应变率效应忽略：未考虑动态强化效应会导致仿真低估材料强度。
失效准则选择不当：不同材料需匹配特定失效模型（如金属用等效塑性应变，复合材料用Hashin准则）。
各向异性处理：复合材料需明确定义材料方向，避免因方向错误导致仿真失真。
通过合理定义材料卡片，可以显著提升整车碰撞仿真的准确性，从而优化车身结构设计、预测乘员伤害风险并满足安全法规（如C-NCAP、Euro NCAP）。实际应用中需结合实验数据与工程经验进行参数标定。
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