[发明专利]二维多孔材料的动态压缩力学性能参数的计算方法

摘要

本发明公开了一种二维多孔材料的动态压缩力学性能参数的计算方法，按照以下步骤进行：利用ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元计算模型，将二维多孔材料放在水平设置的上压板和固定支撑板之间，使上压板匀速向下运动向该二维多孔材料施加载荷；对该二维多孔材料有限元计算模型划分网格，启动计算。通过LSPREPOSTD软件对计算结果进行后处理软件，得到二维多孔材料与上压板之间的接触力和各种响应曲线；最终通过公式计算二维多孔材料压缩力学性能参数。本发明方法能满足高速和低速压缩载荷条件下二维多孔材料的动态压缩力学参数的求解，结算结果可靠，运算简便快捷。

主权项

二维多孔材料的动态压缩力学性能参数的计算方法，其特征在于，按照以下步骤进行：步骤1、采用ANSYS/LS‑DYNA软件，建立二维多孔材料有限元计算模型，将一定尺寸的二维多孔材料(3)放在水平设置的上压板(1)和固定支撑板(2)之间，所述上压板(1)和固定支撑板(2)均为刚性材质，使上压板(1)匀速向下运动向该二维多孔材料(3)施加载荷；利用Belytschko类型的壳单元Shell163将所述二维多孔材料有限元计算模型划分网格；启动ANSYS/LS‑DYNA软件进行计算，计算完毕后通过LSPREPOSTD软件对计算结果进行后处理，得到二维多孔材料的压缩力时间曲线F‑T、位移时间曲线u‑T、动能时间曲线K‑T、内能时间曲线U‑T和总能量吸收时间曲线E‑T；步骤2、对上述压缩力时间曲线F‑T、位移时间曲线u‑T、动能时间曲线K‑T、内能时间曲线U‑T和总能量吸收时间曲线E‑T经LSPREPOSTD软件的XYPLOT运算后，得到压缩力位移曲线F‑u、动能位移曲线K‑u、内能位移曲线U‑u和总能量吸收位移曲线E‑u；对压缩力位移曲线F‑u进行积分运算，得到功位移曲线W‑u曲线；步骤3、由压缩力位移曲线F‑u读出二维多孔材料的初始压缩载荷F0、对应初始位移u0以及密实化位移uD，由功位移曲线W‑u曲线读出对应初始位移u0和密实化位移uD分别对应的初始功W0和密实化功WD；步骤4、计算二维多孔材料压缩力学性能参数：初始应变ε0＝u0/h；密实化应变εD＝uD/h；初始峰应力σ0＝F0/(w*b)；动态峰应力σp＝(WD‑W0)/((uD‑u0)*w*b)；其中，h为二维多孔材料(3)沿压缩方向上的高度，w为二维多孔材料(3)垂直于压缩方向矩形横截面的长度，b为二维多孔材料(3)垂直于压缩方向矩形横截面的宽度。