LS-DYNA侵蚀算法--定义材料失效

    LS-DYNA中有的材料类型有失效准则的定义，如Johnson_Cook模型和Plastic_Kinematic模型，但也有些材料类型本身是没有失效准则的，如前面介绍的Concrete_Damage_Rel3。这时就需要额外的失效准则定义，DYNA提供的*MAT_ADD_EROSION关键字可以模拟材料失效从而防止单元发生与实际不相符的大变形，可直观的反映混凝土在撞击下遭到破坏而形成孔洞的情形。

    使用该算法时，需要注意两点，一是模型中开裂破坏的部分必须划分较密的网格，否则大量单元失效将导致计算结果较大的误差；二是选取适当的失效判定依据和阈值，EROSION算法可以通过定义失效应力、失效应变、失效时间等多种阈值控制单元失效，阈值太小，单元过早删除，或阈值太大，单元发生了不切实际的大变形，均会导致结果产生较大的误差。因此，计算中应当根据计算结果和试验结果的对照来确定阈值。

    混凝土采用上文中所介绍的塑性损伤模型Concrete_Damage_Rel3，只需输入其抗压强度（注意数值为负）和单位转换系数即可，其余参数由程序自动生成，取混凝土单元失效主应变阈值为0.17^[54]。

下面是采用了侵蚀算法后的仿真结果和实验比较：

当发动机以150 m/s的速度撞击混凝土板时，钢筋混凝土板表面被穿透，背面混凝土剥落，露出了内部的钢筋结构，与试验结果一致，这种现象被描述为结痂模式（Scabbing Mode），如图所示；

        (a) 发动机穿透钢筋混凝土板表面       (b) 撞击背面出现剥落   

(c) 试验结果（单位：mm）

                             发动机以150 m/s速度撞击钢筋混凝土板的数值模拟结果与试验对比