LS-DYNA *MAT_ADD_EROSION_TITLE 关键字深度解析
*MAT_ADD_EROSION_TITLE是 LS-DYNA 中用于定义材料失效（单元删除）和损伤演化的扩展关键字，支持 GISSMO（广义增量应力状态损伤模型）和 DIEM（损伤初始与演化模型）。以下结合官方文档内容，从参数定义、配置方法到工程应用进行全方位解析。一、关键字功能概述核心功能：定义多种失效准则（如最大主应力、等效塑性应变、体积应变等）触发单元删除；实现 GISSMO 或 DIEM 损伤模型，模拟材料从损伤起始到失效的全过程；支持应力三轴度（η）和 Lode 角参数（L）依赖的失效预测。适用场景：金属韧性断裂（如汽车碰撞、板材冲压）；复合材料分层或脆性失效；多阶段成形-碰撞联合仿真（需IDAM<0 )二、关键参数详解Card 1 - 基础失效准则参数描述默认值工程意义MID材料ID 无 关联主材料模型（如 *MAT_024）。 EXCL排除数值 0.0 若参数设为 EXCL，对应的失效准则将被忽略（如设为 1234.0 可屏蔽不相关条件）。 MXPRES最大压力（压缩为正）触发失效（单位：MPa） 0.0 用于脆性材料（如混凝土压缩失效）。 EFFEPS等效塑性应变失效阈值 0.0 负值时表示等效塑性应变驱动失效（常用金属材料）。 NUMFIP触发单元删除的失效积分点数 1.0 NUMFIP < -100：按绝对值减100的积分点失效数触发；NUMFIP < 0：按百分比触发。NCS失效条件数（非损伤模型）或塑性应变检查步长（损伤模型） 1.0/0.0 GISSMO 中用于控制损伤计算频率（如 NCS=0.0001 在每次塑性应变增量时检查）。 Card 2 - 高级失效准则参数描述示例值说明SIGP1最大主应力失效阈值（单位：MPa） 500.0 若设为负值，表示此值为应变率相关曲线的ID。 MXEPS最大主应变失效阈值 0.5 若设为负值，表示此值为应变率相关曲线的ID。 IMPULSETuler-Butcher 应力冲量阈值（∫(σ₁-σ_thre) dt ≥ IMPULSE 时失效） 100.0 适用于动态冲击场景（如爆炸）。 Card 3 - 损伤模型参数参数描述默认值工程意义IDAM损伤模型标志：IDAM=0：无损伤模型；IDAM=1：启用 GISSMO；IDAM <0：启用 DIEM，绝对值表示准则数 0.0 IDAM=-2表示启用两个 DIEM 准则。DMGTYP损伤类型编码（M + 10×N）： M=1 耦合应力；N=0 等效塑性应变驱动 0.0 DMGTYP=61表示 M=1（失效耦合）、N=6（体积塑性应变驱动，需 *MAT_187 支持）。LCSDG损伤累积曲线ID（η-ε_f 曲线或 η-L-ε_f 表） 0.0 定义不同应力状态下的失效应变，需通过 *DEFINE_CURVE 或 *DEFINE_TABLE 输入。 ECRIT临界塑性应变：<br> >0：固定值；<br> <0：曲线ID（η-ε_crit 或 η-L-ε_crit） 0.0 用于控制损伤起始点（如颈缩起始应变）。 DMGEXP损伤非线性累积指数（n） 1.0 典型金属材料取 2.0，指数越高损伤越集中于高应变阶段。 DCRIT损伤阈值（临界损伤值） 0.0 当损伤值D达到 DCRIT 时触发应力耦合，D=1.0 时删除单元。 FADEXP应力衰减指数（控制损伤后的应力软化速率） 1.0 可设为负值以引用应变率相关曲线，如 FADEXP=-1001。 LCREGD正则化曲线ID（定义失效应变随单元尺寸的缩放关系） 0.0 用于补偿网格依赖性，需与 REFSZ 配合使用。 Card 4 - 网格正则化参数参数描述示例值说明SIZFLG单元尺寸计算方式:SIZFLG =0 基于未变形体积；SIZFLG =1 基于实时边长（不推荐） 0 推荐默认值以保持计算稳定性。 REFSZ参考单元尺寸（单位：mm） 1.0 用于正则化缩放基准，需与 LCSRS 配合使用。 LCSRS失效应变随单元尺寸缩放的曲线ID 102 定义不同尺寸单元失效应变的缩放比例（如细网格放大，粗网格缩小）。 三、GISSMO 损伤模型配置1. 基本流程2. DMGTYP 编码示例场景DMGTYP 值解释等效塑性应变驱动损伤，触发失效 1M=1（耦合应力），N=0（EPS 驱动）。体积塑性应变驱动损伤（*MAT_187） 61M=1（失效），N=6（第6个历史变量为体积塑性应变）。仅累积损伤不删除单元 0M=0（不耦合），N=0（EPS 驱动，用于预损伤分析）。四、工程验证与调试1. 单轴拉伸验证目标：确认损伤累积曲线和失效位移与试验一致。步骤：定义单轴拉伸试样模型；输出损伤变量（NAHSV=5，NEIPH=6）；对比仿真与试验的力-位移曲线及断裂位置。2. 网格依赖性检查现象：细网格过早失效。解决方案：启用 LCSRS 缩放曲线；标定不同单元尺寸的失效应变缩放比例。3. 多轴加载验证（如缺口试样）关键参数：LCSDG需覆盖 η 从 -0.33（压缩）到 0.67（等双轴）的范围；输出：通过 ND+12（Lode 参数）验证三维应力状态的影响。五、常见错误与解决错误现象原因解决方案单元未删除 DCRIT过高或 DMGTYP 设置错误检查 DMGTYP 是否为 M=1，降低 DCRIT 至 0.7-1.0。 损伤累积与试验不符 DMGEXP 指数不匹配 调整 DMGEXP（金属常用 2.0，高强钢可能需 2.5）。 正则化无效 LCSRS 曲线未正确定义 检查曲线ID和数据范围，确保覆盖实际单元尺寸。 六、总结与最佳实践参数标定优先级：LCSDG 曲线：基于多应力状态试验数据；DMGEXP：通过单轴拉伸优化非线性累积；正则化参数：确保网格尺寸不影响失效预测。操作口诀：“损伤曲线覆盖全，三轴范围要周全；指数调参非线性，正则缩放保网格。”“DMGTYP 两位码，M控失效 N选变量。”示例配置文件片段：未经作者同意，不得转载该文！！！来源：檐苔
