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在Altair(Hyperworks)中,LAW36定义几何非线性分析(NLGEOM)中分段线性弹塑性材料的材料属性。需要真实应力-真实塑性应变数据(如下图示例)
注意:塑性材料应变-应力曲线的第一个点应该是塑性应变为零的点。
要点:曲线必须人为地外推到塑性应变为100%的点。通常只需在真实塑性应变等于100%处添加另一个真实应力数据。这个应力值必须选择稍微超过Rm的值。
这样的推断是必要的,它会告诉求解器对于超过颈缩点的单元如何处理。
依赖于外推法(例如线性差值或截断),高塑性区单元的应力将连续地增加(线性差值)或者将保持相同的应力值(截断方案)。后者可以被认为一种失效模型,单元会持续变形,但应力等于断裂时的值而不会超过它。
MATX36通过卡片MATX36定义在material collector中(是MAT1的扩展)。
应力-应变曲线定义为TABLES1(卡片是TABLES1的 load collector),通过TPID引用。
σtr = a + b (εpl)n
上面的方程中,a是屈服应力,Re是弹性极限,b是硬化参数,εpl真实塑性应变,n硬化指数。
与分段线性近似(如LAW36)不同,应力-应变关系根据解析方程在求解器中更快地直接计算得到。
如果真实应力与塑性应变数据是可用,屈服应力(a)直接从曲线中读取。但是b和n应该怎样得到?
你可以在像HyperMath这样的程序中通过使用曲线拟合确定参数b和n。 下图是利用HyperMath基于应力-应变数据进行拟合,调整参数n和b得到Johnson Cook模型。(运用HyperMath作曲线拟合的例子在教程中有更详细描述)
另外,硬化参数b和指数n可以通过下面的方程确定(a是弹性极限,屈服应力)
这里点1(σ1和ε1)对应颈缩点的位置,而点2(σ2和ε2)是曲线上的其它点。事实上,推荐对曲线上的每个点计算b和n然后取平均值。因为,b和n的取值严重依赖于点的选择。
对于前面给出的数据(Hardening_curve_law_36.lst),硬化参数b和指数n为:
n = 0.397
b = 229.197 MPa
下图中,显示给定的应力-应变数据(MATX36)和Johnson Cook曲线(基于前面确定的参数)。
一旦a,b和n已知,就可以在包含MAT1及扩展卡片MATX02的material collector中定义Johnson Cook材料。
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