LS-DYNA用于复合材料抗冲击分析方面的应用总结--Part 2 材料篇

各位，好久不见：

距离上次写LSDYNA中关于复材抗冲击分析之建模篇已经过去三年多了。抱歉，让期待更新的朋友久等了。复合材料抗冲击分析用材料模型涉及内容太多，这个帖子仅仅是谈谈这些年自己从事复合材料冲击工作的感受，本次分享不涉及理论知识。

首先给大家放上我总结的一张图：

目前行业内常用的材料模型如上图中所示，这些模型有的适合铺层复合材料，有的适合三维机织复合材料，但这中间的界限不是特别明显，因为这些材料模型发展至今，很多已经拓展了使用范围，比如原来只能用于壳单元的，现在也可以用于实体单元了。实际工程中，找到一种适用于本公司产品的材料模型且准确性和稳定性在可接受范围内，就可以使用下去，不必理会相关文献中提到的该材料模型适用的场景。

LSDYNA中复合材料抗冲击用材料模型基本由四大部分组成：

1. 正交各向异性弹性模型；

2. 失效准则；

3. 损伤演化法则；

4. 单元删除判据。

结合上图，我们可以看出几乎大部分的材料模型都是这样设计的。那么作为新手该如何快速的了解一个材料模型呢？我的经验是，首先把手册里关于该材料模型的介绍仔细看几遍，然后结合我上面提到的四大组成部分，重点关注后三个，结合文献把这三个问题回答好，即失效准则是什么？损伤演化法则是什么？采用何种单元删除判据？

接下来别着急上手进行部件或产品分析，先从单单元测试开始，建立单个单元，施加合适的边界条件，设置单元输出历史变量，后处理查看单元的应力应变曲线是否跟预期一样？同时查看单元历史变量。LSDYNA手册中介绍了每一种材料模型输出的历史变量个数以及对应的含义。文末我会放上自己工作中经常进行测试材料模型的k文件。

实际工作中，分析对象可能离散成壳单元，也有可能离散成实体单元。壳单元单元方向（材料方向）相对容易设置，实体单元单元方向的设置可能对新手不太友好，总结起来大概有三个方法：

1. 简单平板类分析对象，直接通过材料模型中的关键字AOPT取值设置方向；

2. 复杂结构分析对象，通过在LSPP中绘制曲线，定义向量，然后在单元编辑窗口中利用Map功能进行单元方向定义，如下图所示；

3. 直接编写LSPP可识别dvm文件，在单元编辑窗口中直接点击Add按钮，选择该文件，程序自动进行判断，单元方向依据最近向量定义。dvm文件格式如下：

x1 y1 z1 x2 y2 z2

......

每行六个数，前三个为向量的原点坐标，后三个为向量的方向。

单单元测试案例k文件如下：

没发现可以直接上传附件的功能，通过资源绑定上传了，等待网站审核。如果看不到，请联系我。

好了，啰里啰唆的就写这么多吧。大家关于LSDYNA中复合材料抗冲击分析有任何问题欢迎交流，包括界面单元、自定义材料子程序等等。下一期打算聊聊界面模拟，顺便把自己写的求界面参数的小插件分享给大家。