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LS-Dyna中一些材料参数K文件

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发表时间：2025-06-17 17:16

1. 紫铜（Johnson-Cook模型）

*MAT_JOHNSON_COOK
1, 8.96, 0.46, ! 密度(g/cm³), 弹性模量(TPa) 注：EX=1.19e12 dyn/cm² (≈119 GPa)
0.900E-03, 2.920E-03, 0.310, 0.250E-01, 1.09, ! A, B, n, C, m (塑性参数)
0.1356E+04, 210, 0.100E-05, ! Tmelt(K), 热软化系数, 应变率系数C
0.383E-05, -9.00, 3.00, 0.00, 3.00, 0.00, 0.00, 0.00   ! 热膨胀系数, 参考应变率等
*EOS_GRUNEISEN
1, 0.394, 1.489, 0.00, 0.00, 2.02, 0.47, 0.00, 1.00   ! 状态方程参数

关键参数：

单位制：
cm-g-μs
弹性模量：
119 GPa（符合紫铜特性）
熔点：
1356 K
状态方程：
Gruneisen（适用于高压冲击）

2. 高能炸药 (JWL模型)

提供两组参数：

选项1

*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN
1, 1.787, 0.839, 0.340, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00   ! 密度, 爆速(D), CJ压力(PCJ), ...
*EOS_JWL
1, 5.814, 6.801E-2, 4.100, 1.000, 0.350, 0.090, 1.000   ! JWL参数: A, B, R1, R2, ω, E0

选项2

*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN
1, 1.640, 0.693, 0.270, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00 
*EOS_JWL
1, 3.740, 3.23E-2, 4.150, 0.950, 0.300, 0.070, 1.000

差异：

选项1
：更高密度（1.787 g/cm³）和爆速（0.839 cm/μs ≈ 8390 m/s）
选项2
：典型TNT参数（爆速6930 m/s，密度1.64 g/cm³）
选择建议：根据实际炸药类型选择匹配参数。

3. 高导无氧铜

Steinberg模型 (适用于高应变率/高压)

*MAT_STEINBERG
2, 8.93, 0.477, 0.120E-02, 36.0, 0.450, 0.00, 0.640E-02   
2.83, 2.83, 0.377E-03, 0.100E-02, 63.5, 0.179E+04, 2.02, 1.50   
-9.00, 3.00, 0.00, 0.00   
*EOS_GRUNEISEN
2, 0.394, 1.49, 0.00, 0.00, 2.02, 0.47, 0.00, 1.00

简化模型 (Plastic Kinematic)

*MAT_PLASTIC_KINEMATIC
1, 8.93, 1.17, 0.350, 0.400E-02, 0.100E-02, 1.00, 0.00, 0.00

区别：

Steinberg
：考虑温度和压力效应，精度高（冲击模拟）
Plastic Kinematic
：简化模型，计算高效（适用于中低应变率）

4. 钢 (Johnson-Cook / Plastic Kinematic)

Johnson-Cook模型

*MAT_JOHNSON_COOK
1, 7.83, 0.77, 7.920E-03, 5.100E-03, 0.260, 0.140E-01, 1.03   
0.1793E+04, 294, 0.100E-05, 0.477E-05, -9.00, 3.00, 0.00   
*EOS_GRUNEISEN
1, 0.4569, 1.490, 0.00, 0.00, 2.17, 0.46, 0.00, 1.00

关键参数：

屈服应力：
A=792 MPa（符合高强度钢特性）
熔点：
1793 K

简化模型

*MAT_PLASTIC_KINEMATIC
1, 7.83, 2.07, 0.300, 0.400E-02, 0.050, 1.00, 0.00, 0.00

5. 混凝土 (Soil Concrete 模型)

*MAT_SOIL_CONCRETE
2, 2.50, 1.250E-01, 1.667E-01, 1, 2, 3, 4 
-2.00E-05, 0.0, 0.3, 1

定义4条曲线：

曲线1/2：
硬化行为
曲线3/4：
应变率效应
单位：需确认是否为cm-g-μs（曲线数值范围较小）

6. 土壤/泡沫模型

*MAT_SOIL_AND_FOAM
2, 1.80, 1.601E-04, 1.328E+02, 3.300E-03, 1.310E-07, 0.1232, 0.09   
0.0, 0.0   
0.0, 0.050, 0.090, 0.11, 0.15, 0.19, 0.21, 0.22, 0.25, 0.30   ! 应变值
0.0, 3.420E-02, 4.530E-02, 6.760E-02, 1.270E-01, 2.080E-01, 2.710E-01, 3.920E-01, 5.660E-01, 1.230E+00 ! 应力值

用途：地质材料或轻质泡沫的压缩行为模拟。

7. B4C陶瓷 (Johnson-Holmquist)

*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS
2, 2.51e-6, 197e3, 0.927, 0.7, 0.005, 0.85, 0.67   
1.0, 260, 0.2, 19e3, 8.71e3, 1.0   
0.001, 0.5, 233e3, -593e3, 28e5, 0.1

参数特点：

归一化强度参数：
A=0.927
高压硬化：
T=19 GPa, HEL=8.71 GPa
损伤控制：
D1=0.001, D2=0.5

8. 4340号钢 (Johnson-Cook)

*MAT_JOHNSON_COOK
1, 7.84, 0.759, 2.000, 0.320, 0.000, 0.793E-02, 0.510E-02   
0.260, 0.014, 1.030, 1793, 293, 1.000E-05, 4.400E-06   
0.020, 2.000, 0.000, 0.80, 2.100, -0.05, 0.002, 0.610   
*EOS_GRUNEISEN
1, 0.4578, 1.330, 0.000, 0.000, 1.670, 0.430, 0.000, 1.000