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07.低密度泡沫材料模型-MAT57

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    *MAT_LOW_DENSITY_FOAM模型是LS-DYNA中的57号材料模型,材料卡片为MAT57。


1.材料介绍

    MAT57(*MAT_LOW_DENSITY_FOAM)是低密度泡沫材料模型,用于对高度可压缩的低密度泡沫进行建模的材料。材料模型用于模拟可以恢复到原始形状的低密度泡沫,在汽车碰撞相关的CAE分析中经常用于模拟座椅坐垫发泡、座椅靠背发泡、头枕发泡等使用泡沫材料的内饰件。


座椅发泡


2.材料本构

  *MAT_LOW_DENSITY_FOAM该材料本构有如下特性:

(1)考虑热效应对材料的影响;

(2)应力-应变曲线有迟滞行为;



HU:为滞后卸载系数,介于0.0和1.0之间。

SHAPE:为卸载的形状系数,对于的非零值处于活动状态滞后卸载系数。小于1的值会减少能量耗散,大于1的值会增加能量耗散;如下所示。



(3)拉伸行为是线性的,有拉伸截止应力;

(4)在拉伸阶段材料不会失效;

(5)通过*initial_foam_reference_geometry,可以进行应力初始化;


3.材料参数设置



ID:材料ID;

Rho:质量密度;
E:杨氏模量;
PR:泊松比;

LCID:若为Curve,则为压缩过程中名义应力应变曲线;

           若为table,则为不同温度下的名义应力应变曲线。

TC:拉伸截止应力,要与FALL一起使用;

HU:卸载滞后系数,介于0.0和1.0之间;

BETA:衰减常数,用于模拟卸载中的蠕变;

DAMP粘性阻尼系数,推荐值介于0.05和0.5之间;

SHAPE:卸载形状系数,对于的非零值处于活动状态滞后卸载系数。小于1的值会减少能量耗散,大于1的值会增加能量耗散;

FALL:达到截止应力后的失效选项;

    FALL=0,应力达到TC时,拉伸应力保持不变。

    FALL=1,拉伸应力为0,但单元不会删除,在后续载荷下,材料没有任何抵抗力可以被任意拉伸,卸载时,拉应力也持续为0,直到泡沫恢复原状。


低密度聚氨酪材料参数:

位制:mm-ms-kg



           

           
END
        

来源:CAE碰撞仿真指导
LS-DYNA碰撞汽车材料
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首次发布时间:2025-06-25
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04.分段弹塑性材料本构-MAT24

*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY(分段弹塑性材料)是LS-DYNA中的24号材料模型,材料卡片为MAT24。1.材料介绍 MAT24是一种具有任意应力的弹塑性材料可以定义应变曲线的函数和任意应变率相关函数。在MAT24材料模型模型中,由于材料在弹性应变阶段应力-应变曲线斜率相同(弹性模量),所以在材料应力-应变曲线输入中仅需要输入塑性段应力应变曲线;输入曲线如下所示。应力-应变曲线转化示意图 上图中的曲线为去掉弹性阶段的应力-应变曲线,只保留塑性段应力-应变曲线,又称之为有效应力-有效塑性应变曲线。2.材料本构 *MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY是LS-DYNA中应用最广泛的弹塑性材料模型,该模型特点如下: ①支持双线性弹塑性模型或使用多至8对有效应力-有效塑性应变曲线。 ②应变率采用Cowper-Symonds模型缩放屈服应力,或定义屈服应力缩放因子-应变率曲线,或采用一族应力-应变曲线定义应变率的影响。Cowper-Symonds模型:(1)如果粘塑性选项处于活动状态(VP=1.0),并且SIGY>0,则根据静态应力之和计算动态屈服应力。(2)使用塑性应变率定义,如果SIGY=0时使用以下方程代替。 如果超出所定义的塑性应变范围,LS-DYNA会自动提供向外插值的功能。但需要注意的是,需要保证材料在高应变下的屈服应力插值不能为负值,同时,不同应变率曲线的外插不能出现相交的情况,否则都会引起数值计算的不稳定。 *MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY模型的失效准则采用有效塑性应变或最小时间步长。3.材料参数设置ID:材料ID;RO:质量密度;E:杨氏模量;PR:泊松比;SIGY:屈服应力;ETAN:切线模量;FAIL:失效标识;TDEL:自动单元删除的最小时间步长;C:应变率参数C;P:应变率参数P;LCSS:负载曲线或者表格ID;LCSR:应变率变化曲线对屈服应力影响的表格ID;VP:应变率公式;EPS1-EPS8:有效塑性应变值;ES1-ES8:EPS1-EPS8对应的屈服应力值;AASHTO M180 class A Type II钢材料参数: END 来源:CAE碰撞仿真指导

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