(7)ANSYS中典型的非线性材料模型:
双线性随动强化(BKIN)
双线性等向强化(BISO)
多线性随动强化(MKIN)
多线性等向强化(MISO)
双线性随动强化(Bilinear Kinematic Hardening Plasticity)、双线性等向强化(Bilinear Isotropic Hardening Plasticity)均属于双线性模型。双线性模型通过两个直线段来模拟弹塑性材料的本构关系,即认为材料在屈服以前应力—应变关系按照弹性模量成比例变化,屈服以后,按比弹性模量小的另一个模量(切线模量)变化。模型有两个斜率:弹性斜率和塑性斜率。
对于服从Mises屈服准则,初始为各向同性材料的小应变非线性问题,一般采用双线性随动强化模型,这种材料包括大多数的金属材料。而对于初始各向同性材料的大应变问题则采用等向强化模型。需要输入的常数是屈服应力sy和切向斜率ET。(理想弹塑性材料ET=0)
多线性随动强化(Multilinear Kinematic Hardening Plasticity)、多线性等向强化(Multilinear Isotropic Hardening Plasticity)属于多线性模型。多线性模型与双线性模型类似,只是使用多条直线段来表示模拟弹塑性材料的本构关系,即认为材料在屈服以前应力—应变关系按照弹性模量成比例变化,屈服以后,则按照其位置不同,以不同的、小于弹性模量的另一个模量变化。
例1:
MP,EX,1,30E6 !定义第1类材料的弹性模量EX=30E6
MP,NUXY,1,0.3 !定义第1类材料的泊松比为NUXY=0.3
TB,BKIN,1 !激活数据表,应用经典双线性随动强化准则,并为第1类材料指定1个参考温度。
TBTEMP,70 !在数据表中为输入的应力—应变数据指定参考温度值TEMP=70
TBDATA,1,36000,0 !在数据表中从第1个空格开始填入数据,屈服应力36000,塑性斜率0 (红色为塑性选项)
例2:定义双线性随动强化模型的标准过程
MPTEMP,1,0,500 !定义杨氏弹性模量对应的温度
MPDATA,EX,1,,12E6 !定义杨氏模量的取值
MPDATA,EX,1,,8E6
TB,BKIN,1,2 !激活数据表,应用经典双线性随动强化准则,并为第1类材料指定2个参考温度。
TBTEMP,0.0 !设定温度取值为0
TBDATA,1,40E3,1.4E6 !设定温度为0时的屈服应力和切向斜率
TBTEMP,500 !设定温度取值为500
TBDATA,1,28E3,0.9E6 !设置温度为500时的屈服应力和切向斜率
TBLIST,BKIN,1 !列表显示输入的材料属性
/XRANGE,0,0.01 !设置X轴的取值范围
TBPLOT,BKIN,1 !绘图显示数据表
(蓝色标记的命令可以用来检查前面输入的材料塑性数据值是否正确)
【注意】与双线性模型相比,多线性模型材料属性输入时,需要输入的应变、应力数据多一
些,其余过程是一致的,如:
TBDATA,1,3.67e-3,5e-3,7e-3,10e-3,15e-3 !定义多线性模型的应变值
TBDATA,1,44e3,50e3,55e3,60e3,65e3 !定义多线性模型的应力值
评论