/FAIL/BIQUAD

Radioss 2025.1

Справочник

Этот справочник предоставляет детальный список всех ключевых слов ввода и опций, доступных в PRADIOS.

Модели отказа

Поддерживаемые модели отказа в PRADIOS.

Этот критерий отказа использует упрощенные нелинейные критерии отказа на основе пластической деформации с линейным накоплением повреждений. Деформация отказа описывается двумя параболическими функциями, рассчитанными с использованием аппроксимации кривой до 5 пользовательских деформаций отказа.

Формат

/FAIL/BIQUAD/

mat_ID

/

unit_ID

c1

c2

c3

c4

c5

Карточка 2 - Параметры накопления повреждений

P_thick

fail

M-Flag

S-Flag

Inst_start

fct_ID

el

El_ref

Опциональная строка (если M-Flag = 99)

r1

r2

r4

r5

Карточка 3 - Параметры смягчения напряжений

ICOUP

DCRIT

EXP

FAILIP

Опциональная строка

fail_ID

Определение

Поле | Содержание | Пример в СИ —|---|— mat_ID | Идентификатор материала. (Целое, максимум 10 цифр) | unit_ID | Идентификатор единицы измерения. (Целое, максимум 10 цифр) | c1 | Пластическая деформация отказа при одноосном сжатии. По умолчанию = 0.0 (Вещественное число) | 2 c2 | Пластическая деформация отказа при сдвиге. По умолчанию = 0.0 (Вещественное число) | 2 c3 | Пластическая деформация отказа при одноосном растяжении. По умолчанию = 0.6 (Вещественное число) | 2 c4 | Пластическая деформация отказа при плоском деформировании. По умолчанию = 0.0 (Вещественное число) | 2 c5 | Пластическая деформация отказа при двуосном растяжении. По умолчанию = 0.0 (Вещественное число) | 2 P_thick | fail | Отношение через толщину интеграционных точек, которые должны отказать перед удалением элемента (только оболочки). По умолчанию = 0.0 (Вещественное число) M-Flag | Индикатор выбора материала. S-Flag | Специфический флаг поведения. Inst_start | Начальное значение нестабильности для локализованного шейкообразования. Должно быть введено, если S-Flag = 3. (Вещественное число) fct_ID | el | Идентификатор функции масштабирования размера элемента. (Целое число) El_ref | Эталонный размер элемента. По умолчанию = 1.0 (Вещественное число) [м]

Особенности

Активация рассеивания для пределов отказа каждого элемента может быть выполнена с использованием /PERTURB/FAIL/BIQUAD. Этот критерий отказа разработан в партнерстве с Кристианом Кремером из Ford.

Комментарии

Этот критерий отказа определяется с использованием пластической деформации на грани отказа в зависимости от триаксиальности напряжения (состояние напряжения). Это позволяет учитывать разные пластические деформации на грани отказа, которые демонстрируют материалы в зависимости от условий нагрузки. Кривая описывается двумя параболическими функциями, которые пересекаются на значении триаксиальности 1/3, что соответствует одноосному растяжению.

Параметры для 2 параболических кривых деформации отказа относительно состояния напряжения (триаксиальности напряжения) итеративно вычисляются PRADIOS во время фазы инициализации с использованием введенных значений c1-c5. Рассчитанные параметры параболической кривой отказа a, b, c, d, e и f могут быть рассмотрены в выходном файле Starter.

Если рассчитанные параболические кривые деформации отказа имеют отрицательные значения деформации отказа, эти отрицательные значения будут заменены деформацией отказа 1E-6, что приводит к очень высокому накоплению повреждений и хрупкому поведению.

Этот критерий отказа применим ко всем моделям эластопластических материалов для оболочек и твердых тел.

По умолчанию значения, отличные от 0, должны быть введены для c1 до c5. Однако в случае недостающей информации о повреждениях существуют специфические поведения.

Если поведение материала на грани отказа неизвестно, значения c1 до c5 устанавливаются 0.0, и используется поведение низкоуглеродистой стали (M-Flag = 1).

Если известна только величина деформации отказа при растяжении, определяется c3 (c1 = c2 = c4 = c5 = 0.0). Используется поведение низкоуглеродистой стали, и оно масштабируется введенным значением c3.

Когда материал известен, значение M-Flag определяется, и c3 может использоваться для корректировки модели отказа в соответствии с ожидаемыми параметрами деформации на грани отказа. Выбранное поведение материала масштабируется введенным значением c3.

Для других случаев все c1 до c5 должны быть определены, и используется значение по умолчанию, равное 0.0.

Пластическая деформация на грани отказа из физических испытаний может быть введена как c1 — c5.

Если данные о деформации отказа недоступны, можно использовать флаг материала, M-Flag, чтобы выбрать заранее определенные значения отказа для некоторых материалов.

Если M-Flag больше 0, введенные значения c1, c2, c4 и c5 не будут использоваться и вместо этого будут рассчитаны с использованием заранее определенных значений отношения от:

c1 = r1 * c3 c2 = r2 * c3 c3 = c3 c4 = r4 * c3 c5 = r5 * c3

Если c3 = 0 и M-Flag ≠ 0, значения c3 также используются:

Пример значений M-Flag и связанных данных:

M-Flag | Примерно соответствует материалу | c3 (По умолчанию) | r1 | r2 | r4 | r5 ——-|---------------------------------|——————-|----|—-|----|—- 1 | Низкоуглеродистая сталь | 0.60 | 3.5 | 1.6 | 0.6 | 1.5 2 | Сталь высокой прочности (HSS) | 0.50 | 4.3 | 1.4 | 0.6 | 1.6 3 | Ультравысокопрочная сталь (UHSS) | 0.12 | 5.2 | 3.1 | 0.8 | 3.5 4 | Алюминий AA5182 | 0.30 | 5.0 | 1.0 | 0.4 | 0.8 5 | Алюминий AA6082-T6 | 0.17 | 7.8 | 3.5 | 0.6 | 2.8 6 | Пластик PA6GF30 | 0.10 | 3.6 | 0.6 | 0.5 | 0.6 7 | Пластик PP T40 | 0.11 | 10.0 | 2.7 | 0.6 | 0.7 99 | Самоопределенные значения (опциональная строка) | 0.60 | Опциональный ввод | Опциональный ввод | Опциональный ввод | Опциональный ввод

Введите ваши значения, основанные на разумных результатах испытаний. Использование рекомендуется только для раннего исследования проектирования.

Если c3 > 0, выбранное поведение материала масштабируется по c3 и предопределенным значениемотношениям r1 до r5.

Если M-Flag = 99, должны быть введены отношения деформации на грани отказа r1, r2, r4 и r5 в следующей строке.

Накопление повреждений происходит линейно и может быть пост-обработано в анимационных файлах с использованием запроса на вывод /ANIM/SHELL/DAMA/ALL или /ANIM/BRICK/DAMA/111. Для элемента shell, когда интеграционная точка достигает D = 1, тензор напряжений интеграционной точки обнуляется. Элементы shell удаляются на основе значения P_thick fail. Если P_thick fail пусто или задано в 0, используется значение P_thick fail из свойства shell. Если P_thick fail > 0, любое значение P_thick fail, определенное в свойствах оболочки, игнорируется, и используется введенное в этой модели отказа.

Для значений P_thick fail > 0 элемент отказывает и удаляется, когда соотношение через толщину отказавших интеграционных точек равно или превышает P_thick fail. В твердых элементах, элемент удаляется, когда любая интеграционная точка достигает D = 1.

Если используется /PERTURB/FAIL/BIQUAD, должен быть использован M-Flag > 0, и рассеяние будет применено только к значению c3. Полученные значения c1, c2, c4 и c5 будут рассчитаны с использованием отношений, таким образом применяя шум к всей кривой деформации на грани отказа.

Специальные функции активируются этим флагом:

S-Flag = 1: создаются кривые отказа.

Comment 1.

S-Flag = 2: Обеспечивает значение c4 как глобальное минимум. Для этого вторая уравнение разделяется на 2 отдельных квадратичных подфункции, где минимальное значение кривых находится на c4. Где, σ* = 1/3.

S-Flag = 3: То же, что и при S-Flag = 2, плюс критерий локализованного шейкообразования. Критерий локализованного шейкообразования основан на анализе Марциняка-Кучынского. Он использует две дополнительных квадратичных функции, которые определяют кривую, представляющую начало локализованного шейкообразования между триаксиальностью напряжения 1/3 и 2/3. Минимальное значение этой кривой задается пользователем в поле Inst_start и случается при плоском деформировании σ* = 1/3. Используя эту кривую, второй локализованный шейковый параметр повреждения рассчитывается, и отказ происходит только тогда, когда все интеграционные точки достигают D = 1.

Значение Inst_start может быть оценено как (истинная пластическая) деформация при максимальном напряжении из испытания на одноосное растяжение.

Fail_ID используется с /STATE/BRICK/FAIL и /INIBRI/FAIL и /PERTURB/FAIL/BIQUAD. Значение по умолчанию отсутствует. Если строка пуста, значение не будет выведено для переменных модели отказа в /INIBRI/FAIL (записано в файл .sta с опцией /STATE/BRICK/FAIL).

Если используется нелокальная регуляризация (с /NONLOCAL/MAT), то масштабный фактор размера элемента не используется. Если функция масштабирования все же определена (fct_IDel > 0), параметры масштабируются с использованием параметра LE_MAX карты нелокального элемента (либо указанного непосредственно вами, либо вычисленного из значения параметра Rlen).

По умолчанию используется подход критерия отказа с вычислением напряжений для /FAIL/BIQUAD. Это означает, что эволюция повреждений не влияет на вычисление напряжений до тех пор, пока не произойдет удаление элемента, вызванное D = 1. Возможно смягчение напряжений во время эволюции повреждений. Таким образом, флаг ICOUP должен быть установлен в значение, не равное нулю, чтобы активировать связь между напряжениями и повреждениями.

Для этого введено следующее уравнение смягчения напряжений (аналогично /FAIL/TAB2):

σ = σeff(1 - D)(1 - DcritEXP)

Где,

σ - Тензор повреждений напряжений

σeff - Эффективный тензор напряжений без повреждений

Dcrit - Критическое значение повреждений, которое вызывает смягчение напряжений

EXP - Параметр степени

Могут быть использованы два различных подхода:

Если ICOUP = 1 (для твердых тел и оболочек), критический параметр повреждений DCRIT определяется пользователем. По умолчанию, DCRIT = 0.0, что означает, что переменная повреждения влияет на вычисление напряжений с самого начала пластичности. Однако можно отложить этот эффект смягчения напряжений на более высокое значение переменной повреждений (0 < D < 1). Параметр EXP может быть использован для контроля формы смягчения напряжений, чтобы это было нелинейным, когда EXP отличается от 1 (значение по умолчанию).

Если ICOUP = 2 (только для оболочек с S-Flag = 3), переменная повреждений нестабильности, рассчитанная из кривой нестабильности (определенной с Inst_start), используется для вывода значения DCRIT.

В этом случае кривая нестабильности представляет собой критерий, который должен быть достигнут, чтобы вызвать смягчение напряжений, подразумевая начало локализации деформации и затем шейкообразования, наблюдаемого особенно при высокой триаксиальности напряжений.

Примечание:

Кривые нестабильности оказывают эффект только между простым растяжением и двуосной триаксиальностью напряжений. Когда критерий нестабильности достигнут, мгновенное значение переменной повреждений D сохраняется в значении DCRIT, которое становится переменной истории элемента, а не постоянным значением.

В этом случае значение DCRIT, определенное в входной карте, игнорируется. Это позволяет устранению шейкообразования в оболочках путем создания смягчения напряжений, аналогичного /FAIL/TAB2. Параметр степени по-прежнему может быть использован с ICOUP = 2.

См. также

/FAIL/JOHNSON (Starter) /FAIL/TAB1 (Starter) /PERTURB/FAIL/BIQUAD (Starter)

На этой странице

• Формат

• Определение

• Пример 1 (Алюминий)

• Пример 2 (Алюминий)

• Пример 3 (Алюминий)

• Комментарии