材料模型与状态方程

1 John-Cook材料本构模型

pn?y?(A?B?式中，

?*)(1?T*) )(1?Cln?等效塑性应变；

m???p

——

* ——

?p??0?1.0s-1的无量纲塑性比，?????0?*；

T*

A B n C m

——

相对温度，T*?T?TroomTmelt?Troom

—— —— —— —— ——

n屈服应力，Pa； 应变硬化系数，Pa； 应变硬化指数； 应变率相关系数； 温度相关系数。

表达式的第一项(A?B??*?1.0和T*?0（等温状态）时的应力与应变的函数关系；表)表示对于?m?达式的第二项(1?Cln?硬度 (洛氏) F-30 F-67 F-79 F-72 F-83 F-94 B-75 B-76 C-30 C-50 C-47 C-45 *)和第三项(1?T*)分别表示应变和率温度的影响。

表 Johnson和Cook给出的值 密度 g/cm3 8.9 8.52 8.9 7.89 7.89 7.89 2.77 2.77 7.83 7.75 17.0 18.6 比热 J/kg.K 383 385 446 452 452 452 875 875 477 477 134 447 熔温 K 1356 1189 1726 1811 1811 1811 775 877 1793 1763 1723 1473 A MPa 90 112 163 175 290 350 265 337 792 1539 1506 1079 B MPa 292 505 648 380 339 275 426 343 510 477 170 1120 材料 高导无氧铜 药筒黄铜 镍200 工业纯铁 卡彭特电工钢 1006钢 2024-T351铝 7039铝 4340钢 S-7钢 钨合金 0.07Ni 0.03Fe Du-75Ti

n 0.31 0.42 0.33 0.32 0.40 0.36 0.34 0.41 0.26 0.18 0.12 0.25 C 0.025 0.009 0.006 0.060 0.055 0.022 0.015 0.010 0.014 0.012 0.016 0.007 m 1.09 1.68 1.44 0.55 0.55 1.00 1.00 1.00 1.03 1.00 1.00 1.00 韩永要《弹道学报》第16卷第2期

93W ? 17.6 E/GPa 350 ? 0.284 A/MPa 1506 B/MPa 177 C 0.008 n 0.12 m 1.0 Tmelt/K 1450 Troom/K 294 603钢

7.85 210 0.220 792 180 0.016 0.12 1.0 1520 294 （断裂破坏时的）应变

?f?[D1?D2eD?][1?D4ln?*][1?D5T*]

3*其中，D1、D2、D3、D4、D5输入参数，?*是压力与有效应力之比，?*?p/?eff。

当破坏参数D

????p?f达到1时，发生破坏。

* Hirofumi Iyama, Kousei Takahashi, Takeshi Hinata, Shigeru Itoh．Numerical Simulation of Aluminum Alloy Forming Using Underwater Shock Wave．8 International LS-DYNA Users Conference

A7039

? E/GPa ? A/MPa 337 B/MPa 343 C 0.01 n 0.41 m 1.00 Tmelt/K Troom/K th

2 Steinberg-Guinan材料本构模型

定义材料熔化前的剪切模量

?fEi??Ei?Ec??Em?Ei1/3 G?G0?1?bpV?h??300??e?3R????p——压力，V——相对体积，Ec——冷压缩能，Em——熔化能

R??R?，R——气体常数，A——原子量 A屈服强度

??E?Ec????1?b?pV1/3?h?i?y??0?300??e?3R????如果Em超过Ei，

?fEiEm?Eii

?1??(?i??p) ?y??0??n?i——初始塑性应变，

?超过?m，设置?0?等于?m。 当?0材料熔化之后，?y和G设置为初始值的一半。 $ OFHC为高导无氧铜，聚能装药药型罩常用材料 *MAT_STEINBERG

$ MID R0 G0 SIGO BETA N GAMA SIGM

2 8.93 0.477 0.120E-02 36.0 0.450 0.00 0.640E-02 $ B BP H F A TMO GAMO SA

2.83 2.83 0.377E-03 0.100E-02 63.5 0.179E+04 2.02 1.50 $ PC SPALL RP FLAG MMN MMX ECO EC1 -9.00 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 $ EC2 EC3 EC4 EC5 EC6 EC7 EC8 EC9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 *EOS_GRUNEISEN

$ EOSID C S1 S2 S3 GAMAO A E0 2 0.394 1.49 0.00 0.00 2.02 0.470 0.00 $ V0 1.00

M.Katayama, S.Kibe, T.Yamamoto．Numerical and Experimental Study on the Shaped Charge for Space Debris Assessment．Acta Astronauttca Vol.48,No.5-12,pp.363-372,2001

Aluminum Copper

/GPa 27.1 47.7 /GPa 0.04 0.12 /GPa 0.48 0.64 400 36 0.27 0.45 1.767 1.35 /MPa.K-1 -16.69 -17.98 2.608e-3 3.396e-3 ?max 1.0 1.0 W.H.Lee, J.W.Painter．Material void-opening computation using particle method．International Journal of Impact Engineering 22(1999)1-22

二阶状态方程

P?A1??A2???(B0?B1??B2?2)??(C0?C1?)?2??D0

剪切模量G与流体应力Y间的本构关系

???PfE?E?E0(x)?? G?G0?1?b1/3?h??300??exp?????3R?????Em(x)?E????PgE?E?E0(x)??Y?Y0(1??e)n?1?qb1/3?h??300??exp???

?3RE(x)?E?????m??Y0(1??e)n?Ymax，Em(x)?E0(x)?3R'Tm(x)，Tm(x)?Tm0exp(2ax) ?(1?x)??2(?0?a)?x1300exp(ax)，E0(x)??P(x)dx?3R'TAD，TAD? ?0?a03(1?x) 系数 A1 A2 B0 B1 B2 C0 C1 D0 ?0 G0 Ya ? n Ymax b h q f g R’ Tme ?0-a a tungsten 21.67419 14.93338 10.195827 12.263234 9.3051515 0.33388437 0.48248861 7.0 19.17 1.6 0.022 7.7 0.13 0.04 1.375 -0.0001375 1.0 0.001 0.001 0.000008671 4520 0.27 1.4 aluminum 1.1867466 0.762995 3.4447654 1.5450573 0.96429632 0.43381656 0.54873462 1.5 2.806 0.276 0.0029 125.0 0.1 0.0068 7.971 -0.0067159 1.0 0.001 0.001 0.000008326 1220.0 0.49 1.7 steel 4.9578323 3.6883726 7.4727361 11.519148 5.5251138 0.39492613 0.52883412 3.6 7.9 0.477 0.0012 36 0.45 0.0064 3.1446541 -0.000377358 1.0 0.001 0.001 0.0001164 1790 0.52 1.5 Tungsten-copper alloy 2.4562457 4.6163216 4.3432909 0.76214541 6.4410793 0.31988993 0.46744784 2.2 18.983 0.844 0.0012 16000 0.26 0.0168 4.739 -0.0008056 1.0 0.001 0.001 0.00000663 1710 0.92 1.5 二 阶 状 态 方 程 本构关系

3 Mie-Gruneisen状态方程 定义压缩材料的压力为

p??0C2??1?(1????022)??a2???2?32????1?(S?1)??S?S123?2???1(??1)??

定义膨胀材料的压力为

p??0C2??(?0?a?)E

其中：C为us-up曲线的截距，体积声速

S1、S2、S3是us-up曲线斜率的系数，?0是Gruneisen 常数，? 铜 C cm/us 0.394 0.1647 0.165 0.149 水 0.148 0.1489 0.148 0.1484 钨 铁 4340钢 Steel(SS400) Aluminum 0.399 0.4569 0.4578 0.458 0.5386 S1 1.49 1.921 1.92 1.79 2.56 1.79 1.79 1.79 1.24 1.49 1.33 1.49 1.339 S2 -0.096 -1.986 S3 0.0 0.2268 ??/?0?1，a是?0的一阶体积修正。

?0 2.02 0.35 0.1 1.65 0.50 1.65 1.65 0.11 1.54 2.17 1.67 1.93 1.97 a 0.47 3.0 0.46 0.43 E 2.895e-6 2.895e-6 2.895e-6 出处 (3)Australia (1)日本 (4) 日本 (5) 日本 (5) (2)日本 POLYRUBBER 8.54000E-02 1.86500E+00

(1)Hirofumi Iyama, Kousei Takahashi, Takeshi Hinata, Shigeru Itoh．Numerical Simulation of Aluminum Alloy Forming Using Underwater Shock Wave．8 International LS-DYNA Users Conference

(2)M. Katayama, S. Kibe, T. Yamamoto．Numerical and Experimental Study on the Shaped Charge for Space Debris Assessment．Acta Astronauttca Vol.48,No.5-12,pp.363-372,2001

(3)JingPing Lu, Helen Dorsett, David L. Kennedy．Simulation of Aquarium Tests for PBXW-115(AUST) (4)S. Itoh, H. Hamashima．Determination of JWL Parameters from Underwater Explosion Test (5)Katsuhiko Takahashi, Kenji Murata, Akio Torii, Yukio Kato．Enhancement of Underwater Shock Wave by Metal Confinement

th

4 多线性多项式状态方程 压力由下式定义

P?C0?C1??C2?2?C3?3?(C4?C5??C6?2)E

其中，???/?0?1，如果??0，则设置C2?2?0，C6?2?0。

?C1?C2?C3?C6?0，C4?C5???1时，就可以用于符合?律状态方程的气

当设置C0体，其中?为比热系数。

P?(??1) 空气 C0 0.0 C1 0.0 C2 0.0 C3 0.0

?E ?0C4 0.4 C5 0.4 C6 0.0 E0 2.5E-6 V0 5 空白材料

在仿真计算中，水介质的材料模型可以选用空白材料（NULL），通过此材料来避免计算应力、应变。在LS-DYNA中为材料模型9。空白材料模型必须使用状态方程。

6 炸药的材料模型

在LS-DYNA中，炸药的材料模型一般都选用材料类型8，即MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN。需要定义的参数有，密度、爆速与C-J爆轰压力等。此种材料类型必须与状态方程一块使用。

7 JWL状态方程

炸药爆轰产物的状态方程常采用JWL方程。此状态方程通常用于描述高能炸药及爆轰产物，其形式

为

p?A(1? ? /g.cm-3 1.31 1.63 1.65 1.84 1.59 1.31 爆速/ms-1 6930 8300 8800 7900 6970 ?R1V)e?R1V?B(1?B /Gpa 2.31 3.747 3.23 3.23 10.65 0.20493 8.677 3.48 ?R2VR1 4.30 4.15 4.15 4.15 4.4 4.6 )e?R2V)?R2 1.10 0.9 0.95 0.95 1.2 1.35 1.074 1.06 ?EV

E /GJm-3 9.60 8.9 0.05543 9.381 爆压/Gpa 15.9 21 24.0 文章 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) SEP炸药 TNT TNT pbx9501 PE4 BOOSTER SEP

A /GPa 365 373.8 371.2 371.2 611.3 8.5445 774.054 372 ? 0.28 0.35 0.30 0.30 0.32 0.25 0.84 0.29 4.837 4.59 (1) Hirofumi Iyama, Kousei Takahashi, Takeshi Hinata, Shigeru Itoh．Numerical Simulation of Aluminum Alloy Forming Using Underwater Shock Wave．8 International LS-DYNA Users Conference

(2)M.Katayama, S.Kibe, T.Yamamoto．Numerical and Experimental Study on the Shaped Charge for Space Debris Assessment．Acta Astronauttca Vol.48,No.5-12,pp.363-372,2001

(3)M.Katayama, S.Kibe．Numerical Study of the Conical Shaped Charge for Space Debris Impact．International Journal of Impact Engineering 26(2001) 357-368

(4)Mark Z. Vulitsky, Zvi H. Karni．Ship Structures Subject to High Explosive Detonation．7 International LS-DYNA Users Conference

(5)金乾坤等．3D Numerical Simulations of Penetration of Oil-Well Perforator into Concrete

th

Targets．7 International LS-DYNA Users Conference

(6)W.H.Lee, J.W.Painter．Material void-opening computation using particle method．International Journal of Impact Engineering 22(1999)1-22

(7)JingPing Lu, Helen Dorsett, David L.Kennedy．Simulation of Aquarium Tests for PBXW-115(AUST) (8)S. Itoh, H. Hamashima．Determination of JWL Parameters from Underwater Explosion Test

th

th

表 JWL状态方程参数 炸药 分子 HMX HNS PETN 特屈儿 TNT TNT基 B炸药a Cyclotol 77/23 H-6 Octol 78/22 Pentolite 压装炸药 A-3 密度 g/cm3 C-J参数 JWL状态方程参数 P GPa D 1.89142.0 1.000 7.5 1.40014.4 1.650 21.5 1.260 14.0 1.500 22.0 1.770 33.5 1.730 28.5 1.630 21.0 1.717 29.5 1.754 32.0 1.760 24.0 1.821 34.2 1.700 25.5 1.650 23.5 1.650 30.0 其它典型炸药 C-4 1.601 28.0 注装PBX 1.634 26.0 PBXN-106 1.660 22.0 PBXN-109 1.672 27.5 PBXN-110 1.711 26.0 PBXN-114 1.782 12.0 PBXN-115 压装PBX 1.865 37.5 LX-10-1 1.835 37.0 LX-14-0 PBXN-5b a. B炸药的改进型，RDX/TNT/石蜡 = 64/36/1 b. 见LX-10-1炸药的各值，它们是类似的混合炸药

mm/μs GPam3/m3 9.11 10.50 5.10 4.10 6.34 6.00 7.03 7.45 6.54 7.19 7.45 8.56 8.30 10.10 7.91 8.20 6.93 7.00 7.98 8.50 8.25 9.20 7.47 10.30 8.48 9.60 7.53 8.10 7.36 8.00 8.30 8.90 8.19 9.00 7.84 8.20 7.60 10.20 8.33 8.70 8.15 9.50 5.70 6.00 8.84 10.50 8.80 10.20 E0 ? A GPa 778.3 162.7 366.5 463.1 573.1 625.3 617.0 586.8 371.2 524.2 603.4 758.1 748.6 540.9 531.8 611.3 609.8 570.2 1341 950.4 1122 813.0 880.7 826.1 B GPa 7.071 10.82 6.75 8.873 20.16 23.29 16.93 10.67 3.231 7.678 9.924 8.513 13.38 9.373 8.933 10.65 12.95 6.13 32.7 10.98 8.648 -135 18.36 17.24 C GPa 0.643 0.658 1.163 1.349 1.267 1.152 0.699 0.774 1.045 1.082 1.075 1.143 1.167 1.033 0.976 1.08 1.043 1.325 1.334 1.816 15.8 3.424 1.296 1.296 R1 4.205.40 4.80 4.55 6.00 5.25 4.40 4.40 4.15 4.2 4.3 4.9 4.5 4.5 4.6 4.4 4.5 4.45 6.00 5.00 5.20 5.00 4.62 5.55 R2 1.001.80 1.40 1.35 1.80 1.60 1.20 1.20 0.95 1.1 1.1 1.1 1.2 1.1 1.05 1.2 1.4 1.0 2.0 1.4 1.2 3.5 1.32 1.32 ? 0.30 0.25 0.32 0.35 0.28 0.28 0.25 0.28 0.30 0.34 0.35 0.2 0.38 0.35 0.33 032 0.25 0.38 0.2 0.4 0.3 0.6 0.38 0.38 2.740 2.468 2.881 2.804 2.831 2.788 2.64 2.798 2.727 2.706 2.731 3.092 2.83 2.78 2.78 2.79 2.838 —— —— 3.2 3.371 3.819 .868 2.841

James L. O’Daniel, Theodor Krauthammer, Kevin L. Koudela．An UNDEX response validation methodology．International Journal of Impact Engineering 27(2002) 919-937

Effective orthotropic composite material properties Exx Eyy Ezz Gxy ?xy ?yz ?xz ? 3 g/cm GPa GPa GPa GPa TOP_L 1.94 20.39 20.39 10.74 0.28585 0.24183 0.24183 7.929 ALL30_S 1.94 15.55 9.845 10.13 0.42338 0.19622 0.25956 6.134 MID_L 1.94 20.56 16.90 10.67 0.34839 0.21859 0.24533 8.101 Gyz GPa 3.903 3.843 3.884 Gxz GPa 3.903 3.843 3.922 $铝

*MAT_JOHNSON_COOK 2 2.77 0.276

3.37E-03 3.43E-03 0.410 0.100E-01 1.00 0.877E+03 300. 0.100E-05 0.875E-05 -9.00 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

*EOS_GRUNEISEN

2 0.5328 1.338 0.00 0.00 2.00 0.00 0.00 0.00 $金属-铜

*MAT_JOHNSON_COOK

1 8.96 0.478 1.28 0.340000 0.000000

0.900E-03 0.292E-02 0.310 0.250E-01 1.09 0.136E+04 294. 0.100E-05 0.383E-05 -9.00 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

*EOS_GRUNEISEN

1 0.394 1.49 0.00 0.00 2.02 0.470 0.00 0.00 $炸药

*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN

2 1.7870001 0.8390000 0.3400000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 *EOS_JWL

2 5.8140002 6.8010E-2 4.1000000 1.0000000 0.3500000 0.0900000 1.0000000 $空气

*MAT_NULL

3 1.2250E-3 0.0 17.456E-6 0.0 0.0 0.0 0.0 *EOS_LINEAR_POLYNOMIAL

3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.40 0.4 2.5E-6 1.0 $水

*MAT_NULL

4 1.0 -1.00E-4 1E-6 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 *EOS_GRUNEISEN

4 .14840 1.7900000 .0000000 .0000000 0.110000 3.0000000 .0000000 1.0

0.0 $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ MATERIAL DEFINITIONS $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN

2 1.7870001 0.8390000 0.3400000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 *EOS_JWL

2 5.8140002 6.8010E-2 4.1000000 1.0000000 0.3500000 0.0900000 1.0000000 *INITIAL_DETONATION

2 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 *MAT_NULL

1 1.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 $水

*MAT_010

7 1.000E+00 0.2e-2 0.0 0.000 0.000E-00 2.00

*EOS_GRUNEISEN $水

$ EOSID C S1 S2 S3 GAMA0 A 6 0.1480 1.79 0 0.0000 1.65 0.0 2.895e-6 $ V0 1.0

*EOS_GRUNEISEN $水

$ EOSID C S1 S2 S3 GAMA0 A 15 0.1647 1.921 -0.096 0.0000 0.35 0.0 2.895e-6 $ V0 1.0

*EOS_GRUNEISEN $水

$ EOSID C S1 S2 S3 GAMA0 A 1 0.1480 2.56 -1.986 0.2268 0.50 0.0 2.895e-6 $ V0 1.0 $

*MAT_JOHNSON_COOK $钨合金

9 17.6 1.36 3.50 0.286 0.000000

1.806E-02 0.177E-02 0.120 1.600E-02 1.00 1.723E+03 294. 0.100E-05 0.134E-05 -9.0 2.00 0.00 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 $

*EOS_GRUNEISEN $钨合金

9 0.399 1.24 0.00 0.00 1.54 0.00 0.00 0.00 $

*MAT_PLASTIC_KINEMATIC $树脂

8 1.19 0.780E-01 0.000000 0.800E-03 0.00 1.00 0.00 0.00 2.00 $

*MAT_PLASTIC_KINEMATIC $钨合金

$ mid ro e pr sigy etan beta 6 1.862E+01 1.170E+00 0.22 1.790E-02 1.0 $ src srp fs 0.8 $ $空气

*MAT_NULL

4 1.280E-03 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 *EOS_LINEAR_POLYNOMIAL

E0 E0 E0 4 0.000E-00 1.000E-05 0.000E+00 0.000E+00 0.400 0.400 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 $ $

*MAT_JOHNSON_COOK $铁

5 7.83000 0.77

7.920E-03 5.10E-03 0.260 0.140E-01 1.03 0.1793E+04 294 0.100E-05 0.477E-05 -9.00E+0 3.00 0.0 0.80 0.00 0.00 0.00 0.00

*EOS_GRUNEISEN $铁

5 0.4569 1.490 0.00 0.00 2.17 0.46 0.00 1.00 $金属-铜

*MAT_JOHNSON_COOK

3 8.96 0.478 0.900E-03 0.292E-02 0.310 0.383E-05 -9.00 3.00 0.00 $金属-铜

*EOS_GRUNEISEN

3 0.394 1.49 0.00

1.28 0.250E-01 0.00 0.00 0.340000 0.000000

1.09 0.136E+04 294. 0.00 0.00 0.00 0.00 2.02 0.470 0.100E-05 0.00 0.00 $Define Steel 4340 *MAT_JOHNSON_COOK

1, 7.8400E+00, 0.759E-00, 2.000E+00, 0.320E+00, 0.000E+00

0.793E-02, 0.510E-02, 2.60E-01, 1.400E-02, 1.030E+00, 1.793E+03, 2.930E+02, 1.000E-05 4.400E-06, 2.000E-02, 2.000E+00, 0.000E+00, 0.80E+00, 2.100E+00, -0.05E+00, 2.000E-03 0.610E+00

*EOS_GRUNEISEN

1, 4.578E-01, 1.330E+00, 0.000E+00, 0.000E+00, 1.670E+00, 0.430E+00, 0.000E+00 1.000E+00

$ SI unit :cm-g-microsecond $ unit conversion factor

$ 1 psi=6895 pa, 1 dyn=1e-5 n,1 bar=1e5 pa,1 g/cm**3=0.0361 lb/in**3,1 lb=0.454kg

本参数援引University of Nevada Las Vegas。

*MAT_JOHNSON_COOK 2,8.33,0.51,1.38,0.35

8.963E-4, 2.9163E-3, 0.31,0.025,1.09,1220,293,1E-5 4.4E-6,2.4E-3,2.0,0,-0.54,4.89,-3.03,0.014 1.12

*EOS_GRUNEISEN

2,0.394,1.489,0,0,2.02,0.47 1.0

*MAT_JOHNSON_COOK

G E PR RO 剪切模杨氏模泊松系MID DTF VP 密度 量 量 数 4340 7.84 0.759 2.0 0.32 STEEL OFHC 8.33 1.38 0.35 COPPER TM TR EPSO 熔化温A B N C M 室温 应变率系数 度 4340 0.793E-2 0.51E-2 0.26 0.014 1.03 1793 293 1E-5 STEEL OFHC 8.963E-4 2.9163E-3 0.31 0.025 1.09 1220 293 1E-5 COPPER CP PC SPALL IT D1 D2 D3 D4 比热 失效应力 4340 4.4E-6 0.02 2.0 0 0.8 2.1 -0.05 0.002 STEEL OFHC 4.4E-6 2.4E-3 -0.54 4.89 -3.03 0.014 COPPER D5 4340 0.61 STEEL OFHC 1.12 COPPER *EOS_GRUNEISEN

E0SID C S1 S2 S3 GAMAO A E0 4340 0.4578 1.33 1.67 0.43 STEEL OFHC 0.394 1.489 2.02 0.47 COPPER V0

4340 1.0 STEEL OFHC 1.0 COPPER

OFHC COPPER 参数援引ANSYS HELP

Johnson_Cook Material Model 单位：国际单位制

OFHC COPPER ansys部分数据来自帮助文件

Autodyna and ls-dyna 中john-cook模型参数的对应关系 Reference temper -------TR Specific Heat-------------CP Shear Modus-------------G Yield stress---------------A Harding constant--------B Harding exponent-------N Strain Rate constant----C

Thermal softening exponent------M Melting Temperature------------TM

GRUNEISEN

Parameter C1-------------------C Parameter S1-------------------S1

Gruneisen Coefficient-----------GAMAO MID RO G E denisty Shear Young’s 含义 modulus modulus I F F F 类型 none none none none 缺省值 ANSYS 8330 138e A B N C 含义 F F F F 类型 none 0.0 0.0 0.0 缺省值 ANSYS 89.83e6 291.64e6 0.31 0.025 CP PC SPALL IT Specific Failure 含义 heat stress F F F F 类型 none 0.0 2.0 0.0 缺省值 ANSYS 4400 240e6 D5 含义 F 类型 0.0 缺省值 ANSYS 1.12 PR Poisson’s Rate F none 0.35 M F none 1.09 D1 F 0.0 -0.54 DTF F 0.0 TM melt F none 1200 D2 F 0.0 4.89 VP F 0.0 TR room F none 30 D3 F 0.0 -3.03 EPS0 F none 10 D4 0.0 0.014 *MAT_SOIL_AND_FOAM_FAILURE $土壤：

2 1.800E+00 6.400E-04 3.000E-01 3.410E-13 7.030E-07 0.3000000 -6.90E-08

0.000 -1.04e-01 -1.61E-01 -1.91E-01 -2.24E-01 -2.46E-01 -2.71E-01 -2.83E-01 -2.90E-01 -4.00E-01

0 2.000E-04 4.000E-04 6.000E-04 1.200E-03 2.000E-03 4.000E-03 6.000E-03 8.000E-03 4.100E-02

*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN $B炸药

1 1.7170000 0.7980000 0.2950000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 *EOS_JWL $B炸药

1 5.2420000 7.67800-2 4.2000000 1.1000000 0.3400000 0.0850000 1.0000000

环氧树脂（用作隔板）

*MAT_ELASTIC_PLASTIC_HYDRO

$ MID R0 G SIGY EH PC FS 3 1.196 2.400E-02 5.000E-04 0.0 -9.00

$ EPS1 EPS2 EPS3 EPS4 EPS5 EPS6 EPS7 EPS8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

$ EPS9 EPS10 EPS11 EPS12 EPS13 EPS14 EPS15 EPS16 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

$ ES1 ES2 ES3 ES4 ES5 ES6 ES7 ES8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

$ ES9 ES10 ES11 ES12 ES13 ES14 ES15 ES16 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 *EOS_GRUNEISEN

$ EOSID C S1 S2 S3 GAMAO A E0 3 0.1933 3.490 -8.2 9.60 0.61 0.00 0.00 $ V0 1.00

*MAT_JOHNSON_COOK $紫铜

2 8.96000 0.46

0.900E-03 2.920E-03 0.310 0.250E-01 1.090.1356E+04 210 0.100E-05 0.383E-05 -9.00E+00 3.00 0.0 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00

*EOS_GRUNEISEN $紫铜

2 0.394 1.489 0.00 0.00 2.02 0.47 0.00 1.00

*MAT_JOHNSON_COOK $铁

4 7.83000 0.77

7.920E-03 5.100E-03 0.260 0.140E-01 1.030.1793E+04 294 0.100E-05 0.477E-05 -9.00E+00 3.00 0.0 0.80 0.00 0.00 0.00 0.00

*EOS_GRUNEISEN $铁

4 0.4569 1.490 0.00 0.00 2.17 0.46 0.00 1.00

*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN $8701炸药

1 1.8450000 0.8835000 0.3370000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 *EOS_JWL $8701炸药

1 8.5450000 0.20493 4.6000000 1.3500000 0.2500000 0.0850000 1.0000000

*MAT_JOHNSON_COOK $钨合金

1 17.6 1.36 3.50 0.284000 0.000000

0.151E-01 0.177E-02 0.120 0.800E-02 1.00 0.145E+04 294. 0.100E-05 0.134E-05 -9.00 3.00 0.00 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 $

*EOS_GRUNEISEN $钨合金

1 0.399 1.24 0.00 0.00 1.54 0.00 0.00 0.00

Autodyna and ls-dyna 中john-cook模型参数的对应关系 Reference temper -------TR Specific Heat-------------CP Shear Modus-------------G Yield stress---------------A Harding constant--------B Harding exponent-------N Strain Rate constant----C

Thermal softening exponent------M Melting Temperature------------TM

GRUNEISEN

Parameter C1-------------------C Parameter S1-------------------S1

Gruneisen Coefficient-----------GAMAO

橡胶参数拟合的结果，这是一种比较软的橡胶材料： Mooney-Rivlin 模型2参数结果： C10 = 0.1294 MPa , C01 = 0.1236 MPa ,

Mooney-Rivlin 模型3参数结果： C10 = 0.3229 MPa , C01 = -0.1002 MPa , C11 = -0.0332 MPa ,

Mooney-Rivlin 模型5参数结果： C10 = -0.4726 MPa , C01 = 0.7387 MPa , C20 = 0.3225 MPa , C11 = -1.3357 MPa , C02 = 1.6082 MPa

橡胶种类

PET 聚对苯二甲酸乙二酯poly(ethylene terephthalate) 01 PE-HD 高密度聚乙烯polyethylene, high density 02 PVC 聚氯乙烯poly(vinyl chloride) 03

PE-LD 低密度聚乙烯polyethylene,low density 04 PP 聚丙烯polypropylene 05 PS 聚苯乙烯polystyrene 06

ABS 丙烯腈－丁二烯－苯乙烯塑料 acrylonitrile-butadiene-styrene plastic 07 PA 聚酰胺polyamide 08

PAN 聚丙烯腈polyacrylonitrile 09 PC 聚碳酸酯polycarbonate 10

PBT 聚对苯二甲酸丁二酯poly(butylene terephthalate) 11 PE-LLD 线性低密度聚乙烯polyethylene,linear low density 12 PE-MD 中密度聚乙烯polyethylene,medium density 13

PE-UHMW 超高分子量聚乙烯polyethylene,ultra high molecular weight 14 PUR 聚氨酯polyurethane 15

PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯poly(methyl methacrylate) 16 PVAL 聚乙烯醇poly(vinyl alcohol) 17

PVC-C 氯化聚氯乙烯poly(vinyl chloride),chlorinated 18 PVC-U 未增塑聚氯乙烯poly(vinyl chloride),unplasticized 19 PVDC 聚偏二氯乙烯poly(vinylidene chloride) 20 PVDF 聚偏二氟乙烯poly(vinylidene fluoride) 21 PVF 聚氟乙烯poly(vinyl fluoride) 22

UP 不饱和聚酯树脂unsaturated polyester resin 23 UF 脲－甲醛树脂urea-formaldehyderesin 24 CA 乙酸纤维素cellulose acetate 25

PEEK 聚醚醚酮polyetheretherketone 26 PEUR 聚醚型聚氨酯polyetherurethane 27 PF 酚醛树脂phenol-formaldehyde resin 28 PI 聚酰亚胺polyimide 29

PHBV 聚羟基丁酸酯戊酸酯poly-(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate 30 PK 聚酮polyketone 30

PTFE 聚四氟乙烯poly tetrafluoroethylene 31 POM 聚氧亚甲基；聚甲醛；聚缩醛

polyoxymethylene;polyacetal;polyformaldehyde 32 PLA 聚乳酸polylactic acid or polylactide 33 PCL 聚已内酯polycaprolactone 34 PPDO 聚对二氧环己酮 35

PPC 二氧化碳共聚合物carbon dioxide copolymer 36 PBS 聚丁二酸丁二醇酯Polybuthylenesuccinate 37

PHA 聚羟基脂肪酸酯polyhydroxyalkanoic or polyhydroxyalkanoates 38 PHB 聚-3-羟基丁酸polyhydroxybutyric acid or polyhydroxybutyrate 39 PGA 聚乙交酯poly(glycolic acid) 40

PEC PolyEster Carbonate or Poly(Butylene Succinate/Carbonate) 41 PES Poly(Ethylene Succinate) 42

PTMAT Poly(TetraMethylene Adipate/Terephthalate) 43 PBAT Poly(Butylene Adipate/Terephthalate) 44

AB 丙烯腈－丁二烯塑料acrylonitrile-butadiene plastic 45 ABAK 丙烯腈－丁二烯－丙烯酸酯塑料 acrylonitrile-butadiene-acrylate plastic 46 ACS 丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯塑料

acrylonitrile-chlorinated polyethylene-styrene 47

AEPDS 丙烯腈－（乙烯－丙烯－二烯）－苯乙烯塑料 acrylonitrile-(ethylene-propylene-diene)-styrene plastic 48 AMMA 丙烯腈－甲基丙烯酸甲酯塑料 acrylonitrile-methyl methacryate plastic 49 ASA 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯塑料 acrylonitrile-stytene-acrylate plastic 50

CAB 乙酸丁酸纤维素cellulose acetate butyrate 51 CAP 乙酸丙酸纤维素cellulose acetate propionate 52 CEF 甲醛纤维素cellulose formaldehyde 53

CF 甲酚－甲醛树脂cresol-formaldehyde resin 54 CMC 羧甲基纤维素carboxymethyl cellulose 55 CN 硝酸纤维素cellulose nitrate 56

COC 环烯烃共聚物cycloolefin copolymer 57 CP 丙酸纤维素cellulose propionate 58 CTA 三乙酸纤维素cellulose triacetate 59

E/P 乙烯－丙烯塑料ethylene-propylene plastic 60

EAA 乙烯－丙烯酸塑料ethylene-acrylic acid plastic 61

EBAK 乙烯－丙烯酸丁酯塑料ethylene-butyl acrylate plastic 62 EC 乙基纤维素ethyl cellulose 63

EEAK 乙烯－丙烯酸乙酯塑料ethylene-ethyl acrylate plastic 64 EMA 乙烯－甲基丙烯酸塑料ethylene-methacrylic acid plastic 65 EP 环氧；环氧树脂或塑料epoxide;epoxy resin or plastic 66

ETFE 乙烯－四氟乙烯塑料e thylene-tetrafluoroethylene plastic 67 EVAC 乙烯－乙酸乙烯酯塑料ethylene-vinyl acetate plastic 68 EVOH 乙烯－乙烯醇塑料ethylene-vinyl alcohol plastic 69

FEP 全氟（乙烯－丙烯）塑料perfluoro(ethylene-propylene)plastic 70 FF 呋喃－甲醛树脂furan-formaldehyde resin 71 LCP 液晶聚合物liquid-crystal polymer 72

MABS 甲基丙烯酸甲酯－丙烯腈－丁二烯－苯乙烯塑料 methyl methacrylate-acrylonitrile-butadiene-styrene plastic 73 MBS 甲基丙烯酸甲酯－丁二烯－苯乙烯塑料 methyl methacrylate-butadiene-styrene plastic 74 MC 甲基纤维素methyl cellulose 75

MF 三聚氰胺－甲醛树脂melamine-formaldehyde resin 76 MP 三聚氰胺－酚醛树脂melamine-phenol resin 77

MSAN α－甲基苯乙烯－丙烯腈塑料 α-methylstyrene-acrylonitrile plastic 78 PAA 聚丙烯酸poly(acrylic acid) 79 PAEK 聚芳醚酮polyaryletherketone 80 PAI 聚酰胺（酰）亚胺polyamidimide 81 PAK 聚丙烯酸酯polyarylate 82 PAR 聚芳酯polyarylate 83

PARA 聚芳酰胺poly(aryl amide) 84 PB 聚丁烯polybutene 85

PBAK 聚丙烯酸丁酯poly(butyl acrylate) 86 PBD 1,2－聚丁二烯1,2-polybutadiene 87

PBN 聚萘二甲酸丁二酯poly(butylene naphthalate) 88 PCCE 亚环己基-二亚甲基-环已基二羧酸酯

poly(cyclohexylene dimethylene cyclohexanedicar- boxylate) 89 PCT 聚（对苯二甲酸亚环已基-二亚甲酯） poly(cyclohexylene dimethylene terephthalate) 90 PCTFE 聚三氟氯乙烯polychlorotrifluoroethylene 91 PDAP 聚邻苯二甲酸二烯丙酯poly(diallyl phthalate) 92 PDCPD 聚二环戊二烯polydicyclopentadiene 93 PEC 聚酯碳酸酯polyestercarbonate 94

PE-C 氯化聚乙烯polyethylene,chlorinated 95 PEEST 聚醚酯polyetherester 96

PEI 聚醚（酰）亚胺polyetherimide 97 PEK 聚醚酮polyetherketone 98

PEN 聚萘二甲酸乙二酯poly(ethylene naphthalate) 99 PEOX 聚氧化乙烯poly(ethylene oxide) 100 PESTUR 聚酯型聚氨酯polyesterurethane 101 PESU 聚醚砜polyethersulfone 102

PE-VLD 极低密度聚乙烯polyethylene,very low density 103 PFA 全氟烷氧基烷树脂perfluoro alkoxyl alkane resin 104 PIB 聚异丁烯polyisobutylene 105

PIR 聚异氰脲酸酯polyisocyanurate 106

PMI 聚甲基丙烯酰亚胺polymethacrylimide 107

PMMI 聚N－甲基甲基丙烯酰亚胺poly-N-methylmethacrylimide 108 PMP 聚－4－甲基戊烯－1poly-4-methylpentene-1 109 PMS 聚－α－甲基苯乙烯poly-α-methylstyrene 110 PPE 聚苯醚poly(phenylene ether) 111

PP-E 可发性聚丙烯polypropylene,expandable 112 PP-HI 高抗冲聚丙烯polypropylene,high impact 113 PPOX 聚氧化丙烯poly(propylene oxide) 114 PPS 聚苯硫醚poly(phenylene sulfide) 115 PPSU 聚苯砜poly(phenylene sulfone) 116

PS-E 可发聚苯乙烯polystyrene,expandable 117 PS-HI 高抗冲聚苯乙烯polystyrene,high impact 118 PSU 聚砜polysulfone 119

PTT 聚对苯二甲酸丙二酯poly(trimethylene terephthalate) 120 PVAC 聚乙酸乙烯酯poly(vinyl acetate) 121 PVB 聚乙烯醇缩丁醛poly(vinyl butyral) 122 PVFM 聚乙烯醇缩甲醛poly(vinyl formal) 123 PVK 聚-N-乙烯基咔唑poly-N-vinylcarbazole 124

PVP 聚-N-乙烯基吡咯烷酮poly-N-vinylpyrrolidone 125 SAN 苯乙烯一丙烯腈塑料styrene-acrylonitrile plastic 126 SB 苯乙烯-丁二烯塑料styrene-butadiene plastic 127 SI 有机硅塑料silicone plastic 128

SMAH 苯乙烯－顺丁烯二酸酐塑料styrene-maleic anhydride plastic 129 SMS 苯乙烯－α－甲基苯乙烯塑料styrene-α-methylstyrene plastic 130 VCE 氯乙烯－乙烯塑料vinyl chloride-ethylene plastic 131 VCEMAK 氯乙烯－乙烯－丙烯酸甲酯塑料 vinyl chloride-ethylene-methyl acrylate plastic 132 VCEVAC 氯乙烯－乙烯－丙烯酸乙酯塑料

vinyl chloride-ethylene-vinyl acrylate plastic 133

VCMAK 氯乙烯－丙烯酸甲酯塑料vinyl chloride-methyl acrylate plastic 134 VCMMA 氯乙烯－甲基丙烯酸甲酯塑料 vinyl chloride-methyl methacrylate plastic 135

VCOAK 氯乙烯－丙烯酸辛酯塑料vinyl chloride-octyl acrylate plastic 136 VCVAC 氯乙烯－乙酸乙烯酯塑料vinyl chloride-vinyl acetate plastic 137

VCVDC 氯乙烯－偏二氯乙烯塑料vinylchloride-vinylidene chloride plastic 138 VE 乙烯基酯树脂vinyl ester resin 139 PE 聚乙烯polyethylene 聚乙烯——PE 聚丙烯——PP 聚丁烯——PB 聚氯乙稀——PVC 耐热聚乙稀——PE-RT

硬聚氯乙稀（增强聚氯乙烯）——PVC-U（UPVC） 高密度聚乙烯——HDPE 无规共聚聚丙烯——PP-R 玻纤增强聚丙烯——FRPP 低密度聚乙烯——LDPE

聚甲基丙烯酸甲酯——PMMA 聚四氟乙烯——PTFE（F4） 三元乙丙橡胶——EPDM 多孔聚苯乙烯——XPS

腈基丁二烯橡胶（丁腈橡胶）——NBR 耐冲击性聚苯乙烯——HIP 聚氟乙烯——PVF

纳米复合三型聚丙烯——NFPP-R 塑料光纤——POF

丙稀腈－丁二烯－苯乙烯——ABS 氯化聚醚——CPS

氯化聚醚丁腈（粉末丁腈橡胶）——PNBR 聚全氟乙丙稀（氟化乙丙稀）——FEP 均聚聚丙烯——PPH 聚偏氟乙烯——PVDF 共聚酰胺（尼龙）——PA 增强聚丙烯——RPP 共聚酯——PES

高分子聚丙烯酰胺——PAM 增强氯化聚氯乙稀——CPVC 嵌段共聚聚丙烯——PPB 聚苯乙烯——PS 交联聚乙烯——PEX 聚烯烃——PO

三氟氯乙烯——CTFE 全氟代甲基醚——PMVE 全氟代乙基醚——PEVE 全氟代丙基醚——PPVE 全氟代辛基醚——POVE 全氟代烷氧基——PFA

聚对苯二甲酸乙二醇酯——PET 定向聚丙烯——OPP 流延聚丙烯——CPP

共聚甲醛（聚氧甲烯、缩醛）——POM 茂金属线型低密度聚乙烯——MLLDPE 丙烯酸酯橡胶——ACM 氯丁胶——CR 氟橡胶——FPM

端缩基丁腈液体橡胶——HTBN 硅胶——MQ

氯磺化聚乙烯橡胶——CSM

丁钠橡胶——S-BR 天然橡胶——NR

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wdhx.html