关于是否需要设置*MAT_ADD_EROSION的问题

关于是否需要设置*MAT_ADD_EROSION的问题

假设我们要计算一个高速运动的子弹打穿钢板的问题。按照我们的设想,当子弹动量足够大的时候,钢板会被打穿,也就是钢板上会有个洞,如何模拟出这个洞,就要用到*MAT_ADD_EROSION。 
在计算的时候,如果我们用的材料本构模型不含破坏准则(failure criteria,这个后边解释),我们会看到的计算结果是,钢板在子弹的作用下局部有很大变形,但是无论子弹打多远,钢板就像柔软的橡皮筋似的不会断裂,显然这是不符合实际情况的。为了让钢板断裂,我们可以在原有的材料本构模型基础上,使用*MAT_ADD_EROSION的关键字。 
*MAT_ADD_EROSION是针对某一种材料模型,设定破坏准则(failure criteria)。比如可以对钢板的材料进行设定,当最大压力,主应力,最大主应变,剪应变等等达到某一人为设定的数值时,相对应的单元就被删除(erosion)。所设定的各个破坏准则是相互独立的,任一一个满足的时候,相对应的单元即被删除(erosion)。 
某些LS-DYNA程序提供的材料本构模型,带有可设定的破坏准则(failure criteria),并删除达到破坏条件的单元(erosion),比如*MAT_024 (*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY)——常用的弹塑性材料之一,在其参数设置中,有一项是FAIL,如果所设数值大于0,就相当于定义了材料破坏时候的塑性应变,当某一个单元的塑性应变达到这个数值的时候,就会被删除(erosion),而不用额外通过*MAT_ADD_EROSION来设定。 
*MAT_ADD_EROSION, 以及材料本构模型里自带的破坏准则,存在的最大问题就是,这些破坏极限值是人为设定的,未必有准确的实验依据,可以模拟出现象,但是相关的数值计算结果有多精确,是否在可接受范围内,就要具体情况具体分析了。 

比如

*mat_johnson_holmquist_concrete
3,2.4e3,14.86e9,0.79,1.60,0.007,0.61,48e6
4e6,60,0.01,7.0,16e6,0.001,0.8e9
0.04,1.0,85e9,-171e9,208e9
*MAT_ADD_EROSION
3,1234,1234,1234
1234,4e6,1234,1234,1234,1234,1234,1234

侵彻ANSYS LS-DYNAk文件

关于是否需要设置*MAT_ADD_EROSION的问题的评论3条

  • vino_3721
    0
    你好,我想请问一下有些单元类型如link167单元,使用*MAT_ADD_EROSION无法定义其失效,那么关于Link167单元我们一般如何定义其失效呢?谢谢!
  • 低低的山谷
    0
    不错!

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