理论教育 显式动态分析材料模型

显式动态分析材料模型

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:ANSYS/LS-DYNA提供了40多种材料模型,可以表示广泛的材料特性。例如,在非线性材料中,有弹性、非弹性和泡沫材料模型。由于其对称性,仅需21种常数。MP,DENSEDMP,FLUID,MAT,VAL1流体模型要求指定体

显式动态分析材料模型

ANSYS/LS-DYNA提供了40多种材料模型,可以表示广泛的材料特性。可用材料模型分别简介如下(括号内将列出与每种材料模型相对应的LS-DYNA材料号)。

(1)线性弹性模型:

各向同性(#1)。

●正交各向异性(#2)。

●各向异性(#2)。

●弹性流体(#1)。

(2)非线性弹性模型:

●Blatz-ko橡胶(#7)。

●Mooney-Rivlin橡胶(#27)。

●黏弹性(#6)。

(3)非线性性无弹性模型:

●双线性各向同性(#3)。

●与温度有关的双线性各向同性(#4)。

●横向各向异性硬化(#37)。

●横向各向异性FLD硬化(#39)。

●双线性随动(#3)。

●塑性随动(#3)。

●3-参数Barlat(#36)。

●Barlat各向异性塑性(#33)。

●应变率敏感的幂函数式塑性(#64)。

●与应变率有关的塑性(#19)。

复合材料破坏(#22)。

●混凝土破坏(#72)。

●分段线性塑性(#24)。

●幂函数塑性(#18)。

(4)与压力有关的塑性模型:

●弹塑性流体动力学(#10)。

地质帽盖模型(#25)。

(5)泡沫模型:

●闭合多孔泡沫(#53)。

●黏性泡沫(#62)。

●低密度泡沫(#57)。

●可压缩泡沫(#63)。

●Honeycomb(#26)。

(6)需要状态方程的模型

●Bamman塑性(#51)。

●Johnson-Cook塑性(#15)。

●空材料(#9)。

●Zerilli-Armstrong(#65)。

●Steinberg(#11)。

(7)离散单元模型:

●线弹性弹簧。

●普通非线性弹簧。

●非线性弹性弹簧。

●弹塑性弹簧。

●非弹性拉伸或仅压缩弹簧。

麦克斯韦黏性弹簧。

●线黏性阻尼器

●非线黏性阻尼器。

●索(缆)(#71)。

(8)刚体模型:刚体(#20)。

1.定义显式动态分析的材料模型

用户可以采用ANSYS命令MP,MPTEMP,MPDATA,TB,TBTEMP和TBDATA以及AN-SYS/LS-DYNA命令EDMP来定义材料模型。

通过GUI菜单路径定义材料模型比使用命令直接得多:

(1)在GUI界面中选择Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models命令,弹出Define Material Model Behavior窗口。

注意:如果不事先定义ANSYS/LS-DYNA单元类型,那么就不能定义ANSYS/LS-DYNA材料模型。

(2)在Material Models Available列表框中双击LS-DYNA,然后选择一种类型的材料模型,如线性、非线性、状态方程、离散单元或刚体。

(3)双击一种材料的子目录。例如,在非线性材料中,有弹性、非弹性和泡沫材料模型。

(4)继续双击下面的材料分类,直到数据输入对话框出现。

(5)输入所需的值,单击OK按钮。此时回到Define material Model Behavior窗口,就可以看到在Material Models Defined列表框中已列出了刚才定义的材料模型的类型和编号。

如果要修改已定义的材料模型,可以在Define Material Model Behavior窗口中双击Mate-rial Models Defined列表框中的材料模型,在弹出的对话框中修改其值,然后单击OK按钮。

用户可以选择Edit>Copy命令并指定新模型号来复制现有材料模型的内容,复制的材料模型以新模型号列在Material Models Defined列表框中,其内容与原材料模型内容相同。

单击模型号选定它,然后选择Edit>Delete命令,可以删除材料模型。

如果用户通过GUI菜单路径来定义、修改、复制或删除材料模型,ANSYS将自动发出正确命令并将其写入Log文件中。

2.有关显式动态分析材料模型的描述

当采用交互工作方式时,所有材料模型的可用特性都出现在材料模型对话框中。当使用批处理或命令流方式时,相应的命令都提供在这里。要保证定义材料属性为模型列出的,不要定义与模型无关的数据。

(1)线性弹性模型

①各向同性弹性模型。使用MP命令输入所需参数:

MP,DENS(密度)

MP,EX(弹性模量

MP,NUXY(泊松比

②正交各向异性弹性模型。用MP命令输入所需参数:

MP,DENS(密度)

MP,EX(弹性模量(EY,EZ);需一值)

MP,NUXY(从泊松比(NUXY,NUXZ);需一值)

MP,PRXY(主泊松比(PRYZ,PRXZ);需一值)

MP,GXY(剪切模量(GYZ,GXZ);需一值)

当仅给定一个值(如EX)时,其他值将自动定义(EY=EZ=EX)。使用EDLCS和EDMP,ORTHO命令定义材料坐标系。如果没有给定材料坐标系,材料特性将单元的I、J、L节点定义的材料轴保持正交各向异性。对于多层复合壳,用TB,COMP命令代替,并作为SHELL163单元实常数给定层性质。

③各向异性弹性模型的描述需要全弹性矩阵。由于其对称性,仅需21种常数。这种材料仅对SOLID164单元和PLANE162单元有效(轴对称和平面应变问题)。

用MP命令输入密度;用TB,ANEL命令以上三角形式输入常数;用EDLCS和EDMP,ORTHO命令定义材料方向轴。如果没有定义材料坐标系,材料性质将与单元的I、J、L节点所定义的材料轴保持正交各向异性。

MP,DENS(密度)

TB,ANEL

TBDATA,1,C11,C12,C22,C13,C23,C33

TBDATA,7,C14,C24,C34,C44,C15,C25

TBDATA,13,C35,C45,C55,C16,C26,C36

TBDATA,19,C46,C56,C66

当用户使用TBLIST显示材料类型的数据信息时,这些常数以下三角形式[D]出现而不是上三角形式[C]。这一矛盾不是计算错误,材料数据已准确传递给LS-DYNA程序。

④弹性流体模型用于模拟动态冲击荷载作用下盛满流体的容器。可以用MP命令输入密度(DENS),用EDMP命令定义材料模型为弹性流体。

MP,DENS

EDMP,FLUID,MAT,VAL1

流体模型要求指定体积模量,可以在上述命令的VAL1域输入。除了使用EDMP外,用户也可用MP命令输入弹性模量(EX)和泊松比(NUXY)。

MP,EX

MP,NUXY

然后程序将计算体积模量:

如果VAL1(EDMP内)、EX和NUXY都指定了,VAL1将用作体积模量。

(2)非线性弹性模型

①Blatz-ko弹性橡胶模型使用第2类Piola-Kirchoff应力

式中,G:剪切模量;

V:相对体积;

ν:泊松比;

Cij:右柯西-格林应变张量;

δij:Kronecker delta。

用MP命令输入密度(DENS)和剪切模量(GXY)。

②Mooney-Rivlin橡胶弹性模型:不可压缩橡胶模型。它与ANSYS的Mooney-Rivlin2-参数模型很相似。输入C10C01ν来定义应变能量密度函数:

式中,I1I2I3:右柯西-格林张量不变量。

用MP命令输入泊松比(ν)和密度(泊松比的值要比推荐的大一些,太小的值不能工作)。用TB和TBDATA命令输入Mooney-Rivlin常数,只允许一种温度下的数据,并且必须放在数据表中的第1个和第2个位置。

TB,MOONEY,,,,0

TBDATA,1,C10

TBDATA,2,C01

如果不直接输入C01C10,可以将这些常数设置为0,然后用荷载曲线提供表格式单轴数据。程序将根据TBDATA命令的第3~6项所输入的实验数据来计算这些常数。使用这种输入法,必须设置TB命令的TBOPT=2。

TB,MOONEY,,,,2

TBDATA,1,C10(设为0,应用实验数据)

TBDATA,2,C01(设为0,应用实验数据)

TBDATA,3,C3(试样测量长度L0

TBDATA,4,C4(试样测量宽度)

TBDATA,5,C5(试样厚度)

TBDATA,6,C6(荷载曲线ID)

提供单轴数据的荷载曲线应使测量长度ΔL随相应力的变化而变化。在压缩中,力和长度变化须为负值。在拉伸中,力和测量长度变化须为正值。单轴方向的主拉伸比λ1由下式给出:

式中,L0:初始长度;

L:实际长度。

也可以通过设置测量长度、厚度和宽度为1.0,并且在测量长度变化处定义工程应变以及在有作用力的地方定义名义(工程)应力,来输入应力-应变曲线。

在ANSYS/LS-DYNA求解的初始阶段,用最小二乘法来处理输入的实验数据。

③黏弹性模型

Herrmann和Peterson提出的线性黏弹性模型采用偏量特性:

这里剪切松弛模量由下式给出:

ϕt)=G+(G0-Ge-βt

在模型中,由体积V计算增量积分压力时,需事先进行弹性体积假设,即Vp=K。用参数GG0K(体积模量)和β来定义线性黏弹性模型。用TB,EVISC和TBDATA命令的第46、47、48和61项输入以上数据:

TB,EVISC

TBDATA,46,G0

TBDATA,47,G

TBDATA,48,K

TBDATA,61,1/β

注意对于这种材料选项,必须用MP命令定义密度(DENS)。

(3)非线性无弹性模型

①双线性各向同性模型:使用两种斜率(弹性和塑性)来表示材料应力应变行为的经典双线性各向同性硬化模型(与应变率无关)。仅可在一个温度条件下定义应力应变特性(也有温度相关的本构模型,参见Temperature Dependent Bilinear Isotropic Model)。用MP命令输入弹性模量(Exx)、泊松比(NUXY)和密度(DENS),程序用EX和NUXY值计算体积模量(K)。用TB和TBDATA命令的第1、2项输入屈服强度和切线模量:

TB,BISO

TBDATA,1,σY屈服应力

TBDATA,2,Etan(切线模量)

②与温度有关的双线性各向同性模型是应变率无关、用两种斜率(弹性和塑性)来表示材料应力应变特性的经典双线性各向同性硬化模型。可以在6种不同的温度下定义应力应变行为。如果仅在一种温度下定义应力应变行为,就需假定双线性各向同性材料模型(与应变率和温度无关)。

用MP命令输入密度(DENS)(与温度无关)。用MPTEMP和MPDATA输入弹性模量(Exx)、泊松比(NUXY)和热胀系数(ALPX)(这些特性和温度有关)。用TB,BISO,,NT-EMP和TBTEMP以及TBDATA命令的第1、2项输入屈服强度和切线模量。屈服强度和切线模量必须相对于同一温度定义,在MPTEMP命令中输入。

MP,DENS

MPTEMP,1,TEMP1,TEMP2,…,TEMPntemp

MPDATA,EX,,1,EX1,EX2,…,EXntemp

MPDATA,NUXY,,1,NUXY1,NUXY2,…,NUXYntemp

MPDATA,ALPX,,1,ALPX1,ALPX2,…,ALPXntemp

TB,BISO,,NTEMP(NTEMP可为2~6)

TBTEMP,TEMP1(第1个温度点)

TBDATA,1,σY(屈服应力)

TBDATA,2,Etan(切线模量)

TBTEMP,TEMP2(第2个温度点)

TBDATA,1,σY(屈服应力)

TBDATA,2,Etan(切线模量)

(重复此形式NTEMP次)

TBTEMP,TEMPntemp(最后一个温度点)

TBDATA,1,σY(屈服应力)

TBDATA,2,Etan(切线模量)

注意对于这些材料模型,必须提供足够范围的温度数据,使之能够覆盖分析中的实际温度;否则,分析将会中止。

③横向各向异性硬化模型是仅供壳单元和2-D单元使用的全迭代各向异性塑性模型。在此模型中,由HILL给出的屈服函数在平面应力情况下简化。

应力应变仅定义在一种温度下。用MP命令输入弹性模量(Exx)、密度(DENS)和泊松比(NUXY)。用TB,PLAW,,,,7和TBDATA命令的第1~4项输入屈服应力、切线模量、各向异性硬化参数以及有效屈服应力相对于有效塑性应变的荷载曲线ID号。

TB,PLAW,,,,7(www.daowen.com)

TBDATA,1,σY(屈服应力)

TBDATA,3,R(各向异性硬化参数)

TBDATA,2,Etan(切线模量)

TBDATA,4,LCID(屈服应力和塑性应变的荷载曲线ID)

④横向各向异性FLD硬化模型用于模拟各向异性材料的板料成型。仅考虑横向各向异性材料。对于此模型,可以用定义的荷载曲线来模拟流动应力和有效塑性应变的关系(EDCURVE)。另外,还可以定义成型极限图(也可用EDCURVE),ANSYS/LS-DYNA程序用此图来计算材料所承受的最大应变比。

这一塑性模型仅在壳单元和2-D单元中使用。这一模型遵循前边所述的横向各向异性弹塑性模型所介绍的塑性理论。

使用横向各向异性FLD模型,需用MP命令输入密度(DENS)、弹性模量(Exx)和泊松比(NUXY)。如下所示,可以用TB,PLAW,,,,10和TBDATA命令中的第1~5项定义其他参数。

TB,PLAW,,,,10

TBDATA,1,σY(屈服应力)

TBDATA,2,Etan(切线模量)

TBDATA,3,R(各向异性硬化参数)

TBDATA,4,LCID1(有效应力和塑性应变的荷载曲线)

TBDATA,5,LCID2(定义FLD的荷载曲线)

⑤双线性随动模型是(与应变率无关)经典的双线性随动硬化模型,用两个斜率(弹性和塑性)来表示材料的应力应变特性。用MP命令输入弹性模量(Exx)、密度(DENS)和泊松比(NUXY)。可以用TB,BKIN和TBDATA命令中的第1~2项输入屈服强度和切线模量。

TB,BKIN

TBDATA,1,σY(屈服应力)

TBDATA,2,Etan(切线模量)

⑥塑性随动模型是各向同性、随动硬化或各向同性和随动硬化的混合模型,与应变率有关,可考虑失效。通过在0(仅随动硬化)和1(仅各向同性硬化)间调整硬化参数β来选择各向同性或随动硬化。应变率用Cowper-Symonds模型来考虑,用与应变率有关的因数表示屈服应力。

应力应变特性只能在一个温度条件下给定。用MP命令输入弹性模量(Exx)、密度(DENS)和泊松比(NUXY)。用TB,PLAW,,,,1和TBDATA命令中的第1~6项输入屈服应力、切线斜率、硬化参数、应变率参数CP,以及失效应变。

如下所示,可以用TB,PLAW,,,,10和TBDATA命令中的第1~5项定义其他参数。

TB,PLAW,,,,1

TBDATA,1,σY(屈服应力)

TBDATA,2,Etan(切线模量)

TBDATA,3,β(硬化参数)

TBDATA,4,C(应变率参数)

TBDATA,5,P(应变率参数)

TBDATA,6,εf(失效应变)

⑦3-参数Barlat模型是由BarlatLian提出的各向异性塑性材料模型,用于平面应力条件下的铝质薄板模型。该模型采用了指数和线性硬化法则。用MP命令输入弹性模量(Exx)、密度(DENS)和泊松比(NUXY)。硬化准则类型HR(线性为1或指数为2)、切线模量(HR=1)或屈服系数(HR=2)、屈服应力(HR=1)或硬化系数(HR=2)、Bar- lat指数、m、厚度和宽度方向的应变比以及正交各向异性材料轴,用TB,PLAW,,,,3和TBDATA命令的第1~8项输入。

⑧Barlat各向异性塑性模型是由Barlat,lege和Berm发展的各向异性塑性模型,用于模拟成型过程的材料特性。

TB,PLAW,,,,6

TBDATA,1,k(强度系数)

TBDATA,2,ε0(初始应变)

TBDATA,3,n(硬化系数)

TBDATA,4,m(流动指数(Barlat))

TBDATA,5,a

TBDATA,6,b

TBDATA,7,c

TBDATA,8,f

TBDATA,9,g

TBDATA,10,h

⑨应变率敏感的幂函数式塑性模型是与应变率有关的塑性模型,主要用于超塑性成型分析。该模型遵循Ramburgh-Osgood本构关系。

应力-应变关系只能定义于一个温度下。用MP命令输入弹性模量(Exx)、密度(DENS)和泊松比(NUXY)。用TB,PLAW,,,,4和TBDATA命令的第1~4项定义材料常数、硬化系数、应变率灵敏系数及初始应变率。

TB,PLAW,,,,4

TBDATA,1,k(材料常数)

TBDATA,2,m(硬化系数)

TBDATA,3,n(应变率灵敏系数)

TBDATA,4,ε·0(初始应变率)

⑩与应变率有关的塑性模型是指应变率相关各向同性塑性模型,主要用于金属和塑性成型分析。在此模型中,荷载曲线用来描述初始屈服强度与有效应变率之间的函数关系。

应力-应变特性仅定义于同一温度下。用MP命令输入弹性模量(Exx)、密度(DENS)和泊松比(NUXY)。定义初始屈服应力和有效应变率的荷载曲线号、切线模量,定义弹性模量和有效应变率的荷载曲线号,定义切线模量和有效应变率的荷载曲线ID,定义VonMisess失效应力和有效应变率的荷载曲线号,用TB,PLAW,,,,5和TBDATA命令的第1~5项输入。对于壳单元,可在第6项中给定MnTime,取代第5项中的LCID4定义材料失效。MnTime为自动删除单元的最小步长。

TB,PLAW,,,,5

TBDATA,1,LCID1(定义初始屈服应力和有效应变率的荷载曲线ID)

TBDATA,2,Etan(切向(塑性硬化)模量)

TBDATA,3,LCID2(定义弹性模量和有效应变率的荷载曲线ID)

TBDATA,4,LCID3(定义切线模量和有效应变率的荷载曲线ID)

TBDATA,5,LCID4(定义Von Misess失效应力和有效应变率的荷载曲线ID)

TBDATA,6,MnTime(自动删除单元的最小步长,仅用于壳单元)

(11)复合材料破坏模型是由Chang&Chang发展的复合材料失效模型。该模型采用如下5个参数:

●S1:轴向拉伸强度。

●S2:横向拉伸强度。

●S12:剪切强度。

●C2:横向压缩强度。

α:非线性剪切应力参数。

所有参数均由实验确定。用MP命令输入弹性模量(Exx,Eyy,Ezz)、剪切模量(Gxy,Gyz,Gxz)、密度(DENS)和泊松比(NUXY,NUYZ,NUXZ)。压缩失效时的体积模量、剪切强度、轴向拉深强度、横向拉深强度、横向压缩强度以及非线性剪切应力参数,用TB,COMP和TBDATA命令的第1~6项输入。

TB,COMP

TBDATA,1,KFAIL(压缩失效时的体积模量)

TBDATA,2,S12(剪切强度)

TBDATA,3,S1(轴向拉伸强度)

TBDATA,4,S2(横向拉伸强度)

TBDATA,5,C2(横向压缩强度)

TBDATA,6,α(非线性剪切应力参数)

(12)混凝土破坏模型用于分析承受混合冲击荷载的钢筋加强混凝土材料。这一模型要求混凝土和加强材料常数以及状态方程。用MP命令输入密度(DENS)和泊松比(NUXY),用TB,CONCR,,,,2命令和TBDATA命令的第1~78项输入下列值。

TB,CONCR,,,,2

TBDATA,1,σf(失效的最大主应力

TBDATA,2,A0(内聚常数)

TBDATA,3,A1(压力硬化系数)

TBDATA,4,A2(压力硬化系数)

TBDATA,5,A0r(屈服内聚力)

TBDATA,6,Ar1(屈服极限的压力硬化系数)

TBDATA,7,A2r(屈服极限的压力硬化系数)

TBDATA,8,AF1(失效材料的压力硬化系数)

TBDATA,9,A2F(失效材料的压力硬化系数)

TBDATA,10,β1(破坏比例因子)

TBDATA,11,β2(单轴拉伸的破坏比例因子)

TBDATA,12,β3(3轴拉伸的破坏比例因子)

TBDATA,13,PRE(加强筋百分比

TBDATA,14,EY(加强筋的弹性模量)

TBDATA,15,NUXYY(加强筋的泊松比)

TBDATA,16,σy(初始屈服应力)

TBDATA,17,Etan(切线模量)

TBDATA,18,LCP(主材料速率敏感度的荷载曲线ID)

TBDATA,19,LCR(加强筋速率敏感度的荷载曲线ID)

TBDATA,20-32,λ1-λ13(破坏函数1~13)

TBDATA,33-45,η1-η13(比例因子1~13)

TBDATA,46,GAMA(温度常数)

TBDATA,47,E0(初始内部能量)

TBDATA,48,V0(初始相对体积)

TBDATA,49-58,εV1-εV10(体积应变数据值1~10;相对体积自然记录)

TBDATA,59-68,C1-C10(体积压力值)

TBDATA,69-78,T1-T10(温度值)

(13)分段线性塑性模型是多线性弹塑性材料模型,可输入与应变率有关的应力应变曲线。它是一个很常用的塑性准则,特别用于钢模型。采用这种材料模型,也可根据塑性应变定义失效。采用Cowper-Symbols模型考虑应变率的影响。

用MP命令输入弹性模量(Exx)、密度(DENS)和泊松比(NUXY)。使用TB,PLAW,,,,8和TBDATA命令的第1~7项输入屈服应力、切线模量、失效的的有效塑性真应变、应变率参数C、应变率参数P,定义有效全应力相对于有效塑性真应变的荷载曲线ID以及定义应变率缩放的荷载曲线ID。

TB,PLAW,,,,8

TBDATA,1,σy(屈服应力)

TBDATA,2,Etan(切线模量)

TBDATA,3,εF(失效时的有效塑性真应变)

TBDATA,4,C(应变率参数)

TBDATA,5,P(应变率参数)

TBDATA,6,LCID1(定义有效全应力相对于有效塑性真应变的荷载曲线)

TBDATA,7,LCID2(关于应变率缩放的荷载曲线)

注意:如果采用荷载曲线LCID1,则用TBDATA命令输入的屈服应力和切线模量将被忽略。另外,如果C和P设置为0,则略去应变率影响。如果使用LCID2,用TBDATA命令输入的应变率参数C和P将被覆盖。只考虑真实应力和真实应变数据。

(14)幂函数塑性模型:用于金属和塑性成型分析的与应变率有关的塑性模型。该模型提供各向同性硬化的弹塑性行为,并且它用一个包括Cowper-Symbols乘子的幂函数本构关系来描述应变率的影响。

用TB,PLAW,,,,2和TBDATA命令的第1~4项输入强度系数、硬化系数和应变率参数C和P。

TB,PLAW,,,,2

TBDATA,1,k(强度系数)

TBDATA,2,n(硬化系数)

TBDATA,3,C(应变率参数)

TBDATA,4,P(应变率参数)

(4)与压力有关的塑性模型

弹塑性流体动力学模型用于模拟承受大应变的材料。这里塑性特性可以由一系列数据点或屈服应力和切线模量定义。如果指定了有效真实塑性应变和应力值,应力应变特性可以由有效真实应力与真实塑性应变曲线的数据点定义。最多可以定义16个数据点。如果应变值超过了最大输入值,将使用线性插值。因此,需输入其他值来覆盖分析中所有的应变值。用MP命令输入密度(DENS)、弹性模量(EX)和剪切模量(GXY)。用TB,PLAW,,,,9和TBDATA命令的第1~45项输入下列参数:

TB,PLAW,,,,9

TBDATA,1,σ0(初始屈服应力)

TBDATA,2,Ek(硬化模量)

TBDATA,3,PC(截断压力值)

TBDATA,4,εf(失效应变)

TBDATA,5-20,ε1-ε16(有效应变数据曲线值)

TBDATA,21-36,σ1-σ16(有效应力数据曲线值)

TBDATA,37,C0(状态常数的线性多项式方程)

TBDATA,38,C1(状态常数的线性多项式方程)

TBDATA,39,C2(状态常数的线性多项式方程)

TBDATA,40,C3(状态常数的线性多项式方程)

TBDATA,41,C4(状态常数的线性多项式方程)

TBDATA,42,C5(状态常数的线性多项式方程)

TBDATA,43,C6(状态常数的线性多项式方程)

TBDATA,44,E0(初始内能)

TBDATA,45,V0(初始相对体积)

(5)刚体模型

用EDMP命令定义刚体。例如,定义材料2为刚体,执行EDMP,RIGIS,2。用指定材料号定义的所有单元都认为是刚体的一部分。材料号、单元类型号和实常数号用来定义刚体的PARTID。这些PARTID用于定义刚体的荷载和约束。刚体内的单元不必用连接性网格连接。因此,为了在模型中表示多个独立的刚体,必须定义多个刚体类型。但是,两个独立刚体不能共用一个节点。

使用EDMP命令的同时,必须用MP命令定义刚体材料类型的杨氏模量(Ex)、泊松比(NUXY)和密度(DENS)。必须指定实际的材料特性值,从而使程序能计算接触表面的刚度。基于此原因,在显式动态分析中,刚体不要用不切实际的杨氏模量或密度。刚体不能再变硬,因为它已是完全刚硬的。

因为刚体的质量中心的运动传递到节点上,所以不能用D命令在刚体上施加约束。刚体的一个节点上的约束和初始速度将转换到物体的质心。但是,如果约束了多个节点,就很难确定使用哪种约束。要正确在刚体上施加约束,可使用EDMP命令的平移(VAL1)和转动(VAL2)约束参数域。

●VAL1:平移约束参数(相对于全局笛卡尔坐标系)。

●0:没有约束(默认)。

●1:约束X方向的位移。

●2:约束Y方向的位移。

●3:约束Z方向的位移。

●4:约束X和Y方向的位移。

●5:约束Y和Z方向的位移。

●6:约束Z和X方向的位移。

●7:约束X,Y,Z方向的位移。

●VAL2:转动约束参数(相对于全局笛卡尔坐标系)。

●0:没有约束(默认)。

●1:约束X方向的旋转。

●2:约束Y方向的旋转。

●3:约束Z方向的旋转。

●4:约束X,Y方向的旋转。

●5:约束Y和Z方向的旋转。

●6:约束Z和X方向的旋转。

●7:约束X,Y和Z方向的旋转。

例如,命令EDMP,IGID,2,7,7将约束材料的刚体单元的所有自由度

在定义刚体之后,可以用EDIPART命令指定惯性特性、质量和初始速度矢量。如果没有定义刚体的惯性特性,程序将会依据有限元模型计算它们。

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