关于泡沫材料参数的问题

yuleixp

我最近在做泡沫材料的时候，遇到了负体积的问题。当泡沫被压缩的时候，就会出现。
这时程序一般会终止，无法继续计算。

通过更改接触参数，表面覆膜仍无法解决，只能计算很少的时间，就由于负体积而终止。

然后我看了很多资料，改材料模型为Lowdensity Foam,Hill Foam,Honeycomb,都无法彻底解决。

大家帮我看看我还有那些地方没有注意到的，还是LS-Dyna本身的局限性？

非常感谢！

yuleixp

泡沫材料与应变速率有关，这个该如何设置？
我的参数都是通过定义材料的应力应变曲线定义的

sunny_zjl

我不是做碰撞的，我好像知道他们在做胶和泡沫的时候都要做曾空单元的

yuleixp

你说的是Mat_Vacuum吗，还是把内部掏空？

lynx

我现在也在作Foam材料碰撞仿真！有空讨论一下！

yuminhust2005

试试126号材料模型。

sillyoranger

泡沫材料很有前途啊 研究的应该多交流交流啊

cryber

材料负体积解决方法
在仿真中，通常有材料的大变形问题，如泡沫材料，由于单元大扭曲而出现了单元负体积，这种情况一般出来在材料失效之前。在没有网格光滑和网格从划分的情况下，ls-dyna有一个内部的限制来调节lagrange单元的变形。负体积一般都会导致计算中止，除非你设置时间步长控制中的erode=1和设置终止控制中的dtmin为一非零数，这种情况下，出现负体积的单元将被自动删除，计算也不会中止。不过就算你如上设置了erode与dtmin，负体积有时候也会导致计算出错停止。
一些常用的解决负体积的方法如下：
1、在材料出现大应变的情况下增强材料的应力-应变曲线中材料应力。这种方法往往非常有效果。
2、重新划分网格，在出现大变形的地方把网格加密。
3、减小时间步长系数。默认的0.9系数可能不足以避免数值的不稳定。
4、避免采用全积分体单元（算法2和3），这会导致大变形和大扭曲的情况下计算相对不稳定。
5、采用默认的单元算法（单点体单元），采用沙漏控制type4和5。泡沫的沙漏真控制算法为：在低速冲击问题中采用type6，系数为1；在高速冲击问题中采用type2和3。
6、泡沫材料网格划分采用四面体网格，单元算法为10，虽然这样会导致材料相对比较刚性.
7、增大材料（泡沫材料57号材料）的阻尼系数，推荐采用系数为0.5。
8、在泡沫接触计算中，采用*contact中的选项卡B，关闭shooting node logic。
9、如果你采用的是126号材料，设置elform=0。
10、尝试使用EFG算法（*SECTION_SOLID_EFG）。

gusuchengzhu

负体积是很烦的一个问题，有时候都不知道怎么解决的，很多问题都会导致负体积。

dybzhen

我也经常在金属变形中遇到负体积问题,一次改变了硬化指数,解决了,但这次一个大变形时增加硬化指数也没作用了,但一改变好像不起作用

lowyin

我也遇到这个问题~我用的是closed cell foam model，总是解决不了。楼主解决了吗？
楼主你做的是层合板吗？给我发个源程序参考下吧，邮箱lowyin@126.com
还有closed cell foam model里面有三个常数a，b，c有哪位高手知道怎么得到吗？？望指教~~！！
小弟先谢过

sillyoranger

1. [/code][code]

复制代码

2# yuleixp

楼主可以看一下 帮助文档里 352页 里面有一句话

since we wish to include simple rate effects,the relaxation function is represented by one term from the Prony series
  

sillyoranger

i think foam material is strongly rate dependent.i donot find the illustration related to this topic neither. is the rate dependent theory and FEA fomulation of the model impefect yet? Here are reference selected from help documentation.i do not know how  to  deal with the rate dependent issue.

Highly compressible (urethane) foam material model often used for padded materials such as seat cushions. In compression, the model assumes hysteresis unloading behavior with possible energy dissipation. In tension the material model behaves linearly until tearing occurs. For uniaxial loading, the model assumes that there is no coupling in transverse directions. By using input shape factor controls (a hysteresis unloading factor (HU), a decay constant (β), and a shape factor for unloading) the observed unloading behavior of foams can be closely approximated. The stress-strain behavior can be specified at only one temperature. Input the elastic modulus (EX) and density (DENS) with the [url=mkMSITStore:C:\Program%20Files\Ansys%20Inc\v100\commonfiles\help\en-us\ansyshelp.chm::/Hlp_C_MP.html]MP[/url] command. Input the load curve ID for nominal stress vs. strain, the tension cutoff (tearing) stress, the hysteresis unloading factor, the decay constant, the viscous coefficient, the shape factor for unloading, the failure option when the cutoff stress is reached, and the bulk viscosity action flag with TB,FOAM,,,,2 and locations 1 - 8 of the TBDATA command:

TB, FOAM,,,,2

TBDATA, 1, LCID (load curve ID for stress-strain behavior)

TBDATA, 2, TC (tension cutoff stress, default=1E20)

TBDATA, 3, HU (hysteretic unloading factor: between 1.0 - no energy dissipation (default) and 0.0 - full energy dissipation)

TBDATA, 4, β (decay constant)

TBDATA, 5, DAMP (viscous coefficient, values between 0.05 and 0.5 are recommended)

TBDATA, 6, SHAPE (shape unloading factor, default = 1)

TBDATA, 7, FAIL (failure option when cutoff stress is reached: 0.0 - tensile stress remains at cutoff value, 1.0 - tensile stress reset to zero)

TBDATA, 8, BVFLAG (bulk viscosity action flag: 0.0 - no bulk viscosity (recommended) and 1.0 - bulk viscosity active)

svnmy

我也遇到了类似负体积问题，不知楼主现在怎样解决的，我没有好的办法解决
其他设置都没用，我认为还是定义泡沫材料应力应变曲线的问题，不知你的材料本构关系哪里弄来的，我从别的文献上找的，没做实验
当冲击速度较小，不会出现负体积；或把受到冲击的一侧泡沫加厚，负体积也不会产生了。论坛解决负体积的方法都试过了，没用。需要真实的材料本构模型

ultlever

是不是变形过大导致了网格畸变？
那样的话，可以
1、使用单元侵蚀erosion
2、如果没有断裂的话，用单点ALE试试，让网格动态重划分

svnmy

今天又试着计算，找到一些方法
对于规则化的网格，首先增大泡沫材料的阻尼系数，用0.5，一般负体积不出出现；但可能求解不稳定，可网格细化减小时间步系数；对规则化的网格一般就能解决，但模型改为四面体网格，则靠上述办法还会出现负体积，四面体网格不规则发生畸变导致负体积，这样通过上面的几种办法都解决不了

XIEGANA

其实在计算泡沫的时候，有时候网格并没有变形，就已经出现负体积了。有时候，泡沫有时候可以压到90%以上，也不会出现负体积。个人认为，可能和泡沫周围的接触条件、时间步长有关。也不要只看泡沫曲线。还有一个关键字可以试一下：*contact_interior。泡沫的应变率效应也是要有的。这个对计算的稳定还是有帮助的。

manmax

看过一个跌落的模型上面用的材料是mat57，不知道行不行啊

247751230

请求指点怎么定义应力应变曲线硬化消除负体积 2# yuleixp

whb337

svnmy 发表于 2010-5-24 20:50
我也遇到了类似负体积问题，不知楼主现在怎样解决的，我没有好的办法解决
其他设置都没用，我认为还是定义 ...

我也在做泡沫材料的压缩问题，一计算就节点速度无限大，QQ330712805，有时间做泡沫的一起研究研究吧