基于LS-DYNA SUS304冲压分析材料类型36/37/122/133选型建议
| SUS304 冷轧板 · LS-DYNA 屈服准则选型SUS304 O 态 1.5 mm：四种屈服准则谁能真正复现实测数据NUMSHEET’25 给出 7 个实测点。同一套数据喂给 MAT_037 / 122 / 036 / 133，只有 MAT_133 能全部贴住。再用两个成形算例，量化这些本构差距落到云图上是多少毫米。 |
四张卡的差别不在模型等级，而在能喂进去几项实测数据。NUMSHEET’25 的表格给出 7 个：3 个 Lankford 系数 r₀ / r₄₅ / r₉₀，2 个归一化单轴屈服强度 σ₄₅/σ₀ 与 σ₉₀/σ₀，以及等双轴屈服强度 σ_b/σ₀ 和等双轴 Lankford 系数 r_b。后两项在多数各向异性模型里是自由预测值，没有实测能约束；这次有，可用于分档。
四张卡对 7 个量的 RMS 偏差依次是：MAT_133 0.02%、MAT_122 6.09%、MAT_036 11.71%、MAT_037 19.70%。差距全在自由度——MAT_133 有 8 个 α 加指数 A，其余三张只有 1 到 3 个。多出来的自由度有没有用，取决于手上有几项实测点。
一、输入数据与硬化曲线 |
测试表格给出 3 个 Lankford 系数、2 个归一化屈服强度，以及一个等双轴屈服强度和一个等双轴 Lankford 系数。
| 0.9869 | ||
| −0.2724 | ||
| 0.9366 | ||
| 0.7715 |
σ(εₚ) = σ_sat − (σ_sat − σ_i)·exp(−a·εₚ^p)，渐近饱和值 2024 MPa。四张卡共用同一条曲线，云图上的差异只来自屈服面形状。
二、四张卡的能力边界 |
四张卡同属各向异性弹塑性，屈服面的自由度差一个量级。
| MAT_133 | 能 | 0.02% |
MAT_037 只有 1 个自由度，MAT_122 与 MAT_036 各 3 个，MAT_133 有 9 个。自由度越多，能同时贴住的实测点越多。
三、复现能力：7 个实测点的横向对比 |
同一套实测数据分别喂给四张卡，比较它们给出的 7 个量与实测差多少。RMS 是 7 个量相对误差的均方根，「最差单项」是其中偏差最大的一项。
| MAT_133 | 0.02% | |
MAT_122 与 MAT_036 的三个 r 值是硬约束，回代到机器精度，偏差都出在推出来的量上。MAT_036 的 σ₄₅ 比 MAT_122 更接近实测，但 σ_b 与 r_b 偏差更大。MAT_037 面内方向性被抹平，只看 r₀ 一项就偏 40%。
四、三个判据与一个恒等式 |
实测 σ₉₀/σ₀ = 0.9849，TD 比 RD 强 1.5%。MAT_122 与 MAT_036 都给出 1.1002，偏高 11.7%，且与指数 M 的取值无关。这一项可由恒等式证明。
| 恒等式：σ₉₀(MAT_122) ≡ σ₉₀(MAT_036) = 1/h 本批 r₀ = 0.7029 < r₉₀ = 0.9985，h = 0.9089 < 1，TD 被强制强化到 1.1002，而实测只强 1.5%。 在 MAT_036 与 MAT_122 之间换卡修不了 TD 方向；要改只能上 MAT_133，或补测 TD 屈服强度后重新标定。 |
横拉延、宽板成形这类材料大量沿 TD 流动的工艺受影响最大：用 MAT_036 或 MAT_122 会高估 TD 强度、低估该方向的塑性流动，回弹补偿量与拉延筋力都会算偏。
实测 σ_b/σ₀ = 0.9366。多数各向异性模型把这一项留给自由预测，这次有实测值，可以直接检验。
· MAT_133 给 0.9366，偏差 0.00%。
· MAT_122 给 0.9997（+6.7%），MAT_036 给 1.0267（+9.6%），MAT_037 给 0.9967（+6.4%）。
三张 r 值卡一致高估双拉区流动应力 6%–10%。胀形区与法兰圆角附近接近等双轴，同一套工艺下会算出偏浅的减薄、把 FLD 判得偏乐观；偏差方向一致，调参消不掉。
实测 r_b = 0.7715。这一项把四张卡分开。
· MAT_037：Hill’48 单参数模型的等双轴点 r_b = F/G ≡ 1.000，与 R 无关，永远给不出实测值。
· MAT_036 与 MAT_122：r_b 是 r 值的副产品。MAT_122 给 0.7040（−8.8%），MAT_036 给 0.5639（−26.9%）。r_b 主要由 r₀ 与 r₉₀ 的比值决定，而这两个被硬约束钉死，偏差是系统性的。
· MAT_133：8 个 α 有足够自由度同时贴住 r_b，偏差在 0.04% 以内。
五、参数与选型建议 |
四张卡用同一套实测数据标定，差别只在屈服面形状与能表达的实测点数。
| MAT_133 | 0.02% RMS | |
| MAT_133 | ||
| MAT_133 | ||
五张卡都是开箱可用的 LS-DYNA 输入片段（mm-ton-s-N），共用同一条 Hocket-Sherby 硬化曲线。
六、成形算例验证：四张卡跑出来差多少 |
本构上的百分之几，落到云图上还剩多少。同一套 DynaForm 设置跑两个算例：水冷板流道板，以及 NUMSHEET2025 标准拉延件（1.5 mm O 态）。每个算例四张卡各跑一遍，网格、压边力、后处理口径完全一致，云图差别只来自屈服面。
四张卡的减薄云图几乎重合，差别只在回弹量与分布。
| 15.08 | 31.22 |
最大减薄率落在 14.85%–15.08%，差 1.55%；回弹 Z 向跨度 31.22–32.26 mm，差 3.33%。四张卡在这块件上没有拉开差距。看得见的区别在 FLD：MAT_133 上出现 2.68% 的拉伸不足区，另三张为 0。同一块板、同一套工艺，换卡换出了不同的成形裕度判断。
换成拉延件后差距放大，回弹对屈服面形状最敏感。
| 1.3173 | ||
| 28.19 | 2.0691 |
最大减薄率落在 27.84%–29.04%，差 4.31%，仍属同一档。回弹合位移最大从 MAT_037 的 1.3173 mm 到 MAT_133 的 2.0691 mm，相差 57%。
Z 向分量上，MAT_037 把最大幅值放在负向，与另三张方向相反。单参数模型表达不出面内方向性，回弹分布随之走形。
| 4.29 |
· 减薄最不敏感。两个算例四张卡的最大减薄率差 1.55%–4.31%。
· 回弹最敏感。NUMSHEET 件上最大回弹合位移相差 57%。
· 方向性被抹平的卡会把回弹算歪。MAT_037 的 Z 向最大幅值落在负向，分布走形。
· FLD 的中灰区是隐藏指标。MAT_133 是另三张平均值的 2.5 倍。
选型顺序不变：先看手上有几项实测数据（第三节），再看件型对回弹与 FLD 的敏感度（第六节）。
