基于LS-dyna模拟拉伸试件的硬化和失效情况

主要目的：

了解随动硬化和各向同性硬化的区别

了解在LS-dyna中的失效准则

如需详细k文件，在公众号：CAE备忘录，回复 hardening 可获取。

问题描述：

拉伸试件的尺寸为100X10X10，一端固定，另一端施加循环运动，观察试件中间薄弱点，分析两条试件随动硬化和各向同性硬化的区别。

材料属性：

密度：7850kg/m3

杨氏模量：210GPa

泊松比：0.3

屈服极限：400Mpa

切线模量：1000Mpa

材料设置：

导入模型hardening.k，双击keyword>MAT > 003-PLASTIC_ KINEMATIC，将RO-ETAN的数值填入对应的空格。BETA是硬化参数，数值从0-1变化，当BETA=0时，表示材料是随动硬化，屈服面大小不变，沿塑性应变方向移动；当BETA=1时，表示材料是各向同性硬化，屈服面位置不变，大小随应变而变化；0 < β < 1 时， 为混合硬化。这里为了作对比，将创建两种材料，一个是随动硬化，一个是各向同性硬化。

建立失效准则：

在本例003-PLASTIC_ KINEMATIC中参数FS可以设置当单元达到极限的塑性应变可把单元删除，024- PIECEWISE- LINEAR- PLASTICITY中的FAIL也是设置塑性应变作为失效准则。在本教程中将用极限应力来作为失效准则。双击MAT> 000-ADD_ EROSION，在MID中选择对应失效材料，在SIGP1中填写失效应力750Mpa。

设置输出：

双击DATABASE > ASCII_option，在Default DT中输入5e-5并按ENTER。激活ELOUT，该选项表示输出单元的应力和应变情况；激活BNDOUT，改选项表示边界点力随运动变化的信息。

双击DATABASE > HISTORY_SOLID，在ID1和ID2中分别输入22和62，点击Inset，最后Accept，done。

点击Model > Display > Database > History Solid > Entity Selection>all，可显示刚才输入的两个单元。

另外，还需要加一个关键字配合才能查看单元的应变张量，双击DATABASE >  EXTENT_ BINARY，在STRFLG输入1，将会把应变张量写入都d3plot和ELOUT中。

后处理：

用LS-Prepost打开d3plot文件，点击Post> ASCII> elout> load> Bk-22> Z-stress> Plot，在绘图窗口中，点击Save，在Output Type选择Curve file，输入stress-Kinematic作为文件名，最后点击最下方的Save。

 

基于上面的步骤，将Z-stress改为Z-strain，导出随动硬化材料工况的应变数据。各向同性硬化材料单元Bk-62也是如上导出。

                  

创建应力应变曲线：点击Post>XYPlot，选择Cross，strain-kinematic，保持X-axis，双击Curve names下的strain-kinematic；然后激活Y-axis，选择stress-kinematic。最后点击Plot。

                               

 

其他选项设置在公众号中回复：hardening，可获得初始几何k文件和最终k文件