本手册介绍了有限元分析常用的材料本构模型、状态方程、材料动态力学参数的标定方法,给出了上千种常用材料的数值计算材料模型参数,涉及各类金属、陶瓷、玻璃、生物材料、空气、水、冰、地质材料、含能材料、有机聚合物和复合材料等,同时列出了数据来源。手册还提供了相关算例和部分材料参数文件,读者可免费下载(具体方法见封底)。 本手册适合理工科院校的教师、本科高年级学生和研究生作为有限元分析学习辅助教材,也可以作为国防军工、航空航天、汽车碰撞、材料加工、生物医学、电子产品、结构工程、采矿、船舶等行业工程技术人员的工程设计和数值计算参考手册,还可应用于有限元计算软件材料库的开发。
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前言
第1章 常用材料本构模型和状态方程介绍
1.1 有限元分析常用力学单位换算关系
1.2 应力和应变基本概念
1.3 LS-DYNA软件中常用材料本构模型介绍
1.3.1 *MAT_ELASTIC
1.3.2 *MAT_PLASTIC_KINEMATIC
1.3.3 *MAT_JOHNSON_COOK
1.3.4 *MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY
1.3.5 *MAT_STEINBERG
1.3.6 *MAT_MODIFIED_ZERILLI_ARMSTRONG
1.3.7 *MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE
1.3.8 *MAT_PSEUDO_TENSOR
1.3.9 *MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3
1.3.10 *MAT_RHT
1.3.11 *MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN
1.3.12 *MAT_NULL
1.3.13 *MAT_RIGID
1.3.14 *MAT_HONEYCOMB
1.3.15 *MAT_MODIFIED_HONEYCOMB
1.3.16 *MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS
1.3.17 *MAT_ADD_EROSION
1.3.18 *MAT_ADD_DAMAGE_GISSMO
1.4 LS-DYNA软件中常用状态方程介绍
1.4.1 *EOS_IDEAL_GAS
1.4.2 *EOS_LINEAR_POLYNOMIAL
1.4.3 *EOS_GRUNEISEN
1.4.4 *EOS_JWL
1.4.5 *EOS_IGNITION_AND_GROWTH_OF_REACTION_IN_HE
1.5 材料动态力学参数标定方法
1.5.1 落锤
1.5.2 Taylor杆
1.5.3 霍普金森杆
1.5.4 膨胀环
1.5.5 平板撞击
1.6 材料模型和状态方程参数应用计算算例
1.6.1 空中爆炸冲击波计算
1.6.2 钢球垂直入水计算
1.6.3 弹体侵彻随机块石层计算
参考文献
第2章 钢铁
01工具钢
022Cr17Ni12Mo2(316L)不锈钢
05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢
06Cr18Ni10Ti钢
06Cr18Ni11Ti钢
06Cr19Ni10(304)不锈钢
0Cr17Mn5Ni4Mo3Al不锈钢
10钢
1006钢
1008AK钢
100C6钢
1010钢
1018钢
1020钢
1035钢
1045钢
1080钢
10CrNi3MoCu钢
10CrNi3MoV钢
1215钢
12Kh18N10T钢
13Cr11Ni2W2MoV钢
1400M钢
15-5PH不锈钢
16MnR钢
17-4PH钢
1770级高强钢丝
18Cr2Ni4WA钢
18Ni250钢
1Cr18Ni9Ti钢
2.25Cr1Mo0.25V钢
20钢
20Cr2Ni4钢
20CrMnTi钢
20CrMo钢
250V钢
27SiMn钢
2Cr11Mo1VNbN钢
2P钢
300M钢
304不锈钢
304Cu奥氏体不锈钢
304L不锈钢
30CrMnSi钢
30CrMnSiNi2A钢
316L钢
32CrMo4钢
35CrMnSi钢
35CrMnSiA钢
35NCD16钢
35WW300无取向电工钢
38Cr1MoAl钢
38CrSi钢
3Cr1Mo0.25V钢
40Cr钢
42CrMo钢
4Cr13钢
4140钢
4142H钢
42CD4Ca钢
42CD4U钢
4340钢
45钢
50SiMnVB钢
52100钢
5A90钢
907钢
907A钢
921钢
921A钢
922A钢
945钢
9705-0768-1A-T1软钢
A2工具钢
A36钢
A573-81 65钢
AASHTO M-180 class A type II钢
AerMet100钢
AF1410钢
AL-6XN钢
AISI 1410钢
AISI D2钢
AQ225钢
AREMA钢
Armco铁
Armox 440钢
Armox 500T钢
Armox 560T钢
Armox 570T钢
ASTM A514钢
ASTM A572 G50钢
B140钢
B140H1钢
B1500HS钢
B170H1钢
B170P1钢
B180H1钢
B250P1钢
B280VK钢
B610钢
BH180钢
BH210钢
BIF340钢
BLD钢
Bluescope XLERPLATE 350钢
BP380钢
BR450钢
BSC3钢
C1018钢
纯铁
Cr12MoV钢
Cr15Mn钢
Cr15Mo钢
Cr18Mn18N钢
CR3钢
CR4钢
D1钢
D2钢
D6A钢
DC01钢
DC01+ZE钢
DC03钢
DC04钢
DC05钢
DC06钢
DC51D+Z钢
DC52D+Z钢
DC53D+Z钢
DC53D+ZF钢
DC54D+Z钢
DC56钢
DC56D+Z钢
DDQ钢
DH-36钢
电工钢
Domex Protect 500钢
DP1000超高强冷轧双相钢
DP590钢
DP600钢
DP780钢
DP800钢
DP980钢
DPX800钢
DQSK25ksi钢
DT300合金钢
EN-1.4016钢
EN-1.4301钢
EN-1.4509钢
EN-1.4512钢
EN-GJS-600-3球墨铸铁
FC200灰铸铁
Fe-Mn-C TWIP钢
FEP04钢
FV535钢
G31钢
G50钢
G550钢
钢材的热工特性
钢材的热膨胀系数
钢筋
钢筋HPB235
钢筋HRB335
钢筋HRB400
GB/T 712—2011钢
GCrl5钢
Grade 8钢
H13钢
H220BD钢
Hadfield钢
焊缝
Hardened Arne工具钢
Hardox 400钢
HC340LA钢
HHS钢
Hi-Mi钢
HSA800钢
HS钢
HSLA钢
HSLA-100钢
HSLA-350钢
HSLA-65钢
HSLA50Ksi钢
灰铸铁
HY-100钢
HY-130钢
HY-80钢
HzB-W高硬装甲钢
IF 210钢
M1000钢
M700钢
N-1钢
NAK80钢
Nitronic 33钢
OL 37钢
PCrNi3MoV钢
Q160钢
Q235钢(A3)
Q235B钢
Q345钢
Q345B钢
Q355B钢
球墨铸铁
QP1180钢
QP980钢
QPD+Z980钢
RHA钢
RT360钢
Rut450蠕墨铸铁
S-7工具钢
S235钢
S300钢
S300Si钢
S580B钢
SAE 1020钢
SiS 2541-03钢
spiral-strand cable
SPRC340S钢
SS2541-03钢
SS304钢
St13钢
St14F钢
St14ZF钢
St16钢
Steel Cable
T24钢
TENAX钢
铁
铁锭
TH200合金钢
TRIP 700钢
TRIP780钢
U71Mn钢
U71MnG钢
U75V钢轨钢
VascoMax 300钢
VCh-40铸铁
VDA239 CR4-GI钢
Weldox 460E钢
Weldox 500E钢
Weldox 700E钢
Weldox 900E钢
X100管线钢
X4CrMnN16-12(VP159)钢
X80管线钢
X90管线钢
XC48钢
XH129钢
氧化铁
ZG32Mn13钢
ZG32MnMo铸钢
铸铁
ZSt180BH钢
第3章 铝、铝合金及泡沫铝
1060铝合金
1100铝合金
1100-H14铝合金
1235型铝箔
2008-T4铝合金
2024铝合金
2024-T3铝合金
2024-T351铝合金
2024-T6铝合金
2026-T3511铝合金
211Z铝合金
2219铝合金
2618铝合金
2A10铝合金
2A10-T4铝合金
2A12铝合金
2A70铝合金
3003 H14铝合金
3003 H18铝合金
3004铝合金
3104-H19铝合金
5042铝合金
5052铝合金
5052-H34铝合金
5083铝合金
5083-H116铝合金
5182铝合金
5182-O铝合金
5754铝合金
5A06铝合金
6005-T6铝合金
6008铝合金
6013-T4铝合金
6014铝合金
6022-T43铝合金
6061铝合金
6061-T4铝合金
6061-T6铝合金
6063铝合金
6063-T5铝合金
6082-T6铝合金
6111-T4铝合金
616铝合金
6211铝合金
6N01铝合金
7020-T651铝合金
7039铝合金
7050-T74铝合金
7050-T7451铝合金
7055铝合金
7055-T76511铝合金
7075-T651铝合金
7075-T7351铝合金
7A52铝合金
7A62铝合金
7N01铝合金
A356铝合金
A357铝合金
A6C16铝合金
AW-1050A H24铝合金
L167铝合金
LC4CS铝合金
LC9铝合金
LF21M铝合金
LF6铝合金
LF6R铝合金
铝
铝(纯度99.996%,退火状态)
铝箔
MB2铝镁合金
泡沫铝
ZL105-T5铝合金
ZL109铝合金
第4章 铜及铜合金
B10镍白铜
B19白铜
C5191-H磷青铜
C72900铜合金
Cu-ETP
弹壳黄铜
H62黄铜
黄铜
QAl9-4铝青铜
铜
铜(退火状态)
铜箔
TP2紫铜
无氧铜
细晶T2纯铜
ZCuAl9Fe4Ni4Mn2镍铝青铜
第5章 钨及钨合金
WHA
钨
钨合金
钨合金(0.07Ni,0.03Fe)
钨合金(78W)
钨合金(91W)
钨合金(质量分数:92.5%W,4.85%Ni,1.15%Fe,1.5%Co)
钨合金(93W)
钨合金(93W-4.9Ni-2.1Fe)
钨合金(DX2HCMF)
钨合金Y925
钨合金(锻造退火状态93W)
钨钼合金
第6章 钛及钛合金
BT3-1钛合金
多孔钛
工业纯钛
TA1钛合金
TA2工业纯钛
TA32钛合金
TA7钛合金
钛
TB6钛合金
TC11钛合金
TC16钛合金
TC17钛合金
TC18钛合金
TC21钛合金
TC4(Ti6Al4V)钛合金
TC4-DT钛合金
Ti-1023钛合金
Ti-1300钛合金
Ti-3Al-2.5V合金
Ti-5553钛合金
Ti16V钛合金
Ti2V钛合金
Ti32V钛合金
Ti4V钛合金
Ti6321钛合金
Ti8V钛合金
第7章 其他金属及合金材料
2A97-T84铝锂合金
A286合金
ADC12铝硅合金
Al-Mg-Sc合金
Al_3Ti
AM60镁合金
AM80镁合金
AZ31镁合金
AZ31B镁合金
AZ31B-O镁合金
AZ80镁合金
AZ91D镁合金
钯
钡
铋
铂
钚(纯度99.996%,冷轧)
钙
CrNi80TiNbAl合金
钒
钒合金
Fe-Si合金
FeCrNi合金
锆
铬
镉
GH2136合金
GH4099合金
GH4169合金
汞
钴
铪
焊锡
IC10合金
INCO Alloy HX
INCOLOY Alloy 800 HT
INCONEL Alloy 600
INCONEL Alloy 625
Inconel 713LC合金
Inconel 718合金
Inconel 718合金(沉淀硬化)
钾
金
K10硬质合金
锂
MB2镁合金
镁
镁锂合金
MONEL Alloy 400
钼
钠
铌
镍
Nickel 200
Nickel合金
Nimonic 80A合金
钕
铍
铅
SAC305无铅焊料
铯
铈
SnSbCu合金
贫铀合金
铊
Ta-10%W
Ta-2.5%W
Ta12W钽钨合金
钽
钽钨合金
锑
Ti/Al_3Ti
Ti62Zr12V13Cu4Be9非晶合金
TiNi合金
钍
无铅焊锡
锡
锌
YG8硬质合金
铱
银
银(纯度99.99%,退火状态)
铟
铀
锗
WE43镁合金
第8章 陶瓷和玻璃
Al_2O_3
Al_2O_3陶瓷
Al_2O_3陶瓷(99.5%Alumina)
Alumina AD-85陶瓷
AlN陶瓷
B_4C陶瓷
玻璃
Bulk metallic glasses(BMGs)
挡风玻璃
DBA80刀具材料
钢化玻璃
聚晶金刚石(PCD)
聚晶立方氮化硼(PCBN)
钠钙玻璃
汽车挡风玻璃
汽车门上玻璃
PZT-5H压电陶瓷
PZT95/5铁电陶瓷
熔石英玻璃
石英浮法玻璃
Si_3N_4陶瓷
SiC陶瓷
WC
第9章 生物材料
桉木
白蜡木
白色脂肪组织
车用木橡胶减振器
端粒巴沙木芯
枫木
股骨和胫骨
骨盆
黄松木
肋骨
冷杉木
颅骨、颅骨皮质和颅骨海绵
颅骨和脑
木材
木桩
脑
鸟
人体骨骼
人体股骨和骨盆
人体皮肤
人体皮质骨
人体头部组织
人体下肢肌肉
人体膝关节韧带
人体组织
水曲柳胶合板
松木
心脏瓣膜
心脏瓣膜钙化区
胸和肺
血液
硬纸板
云杉木
纸张
主动脉瓣膜
猪脑
第10章 空气、水和冰
冰
冰雹
海冰
海水
空气
水
第11章 地质材料
白云岩
草原土
超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)
超高性能混凝土(UHPC)
大理石
大理岩
冻土
方镁石
钢筋混凝土
钢纤维混凝土
高强纤维混凝土
各类岩石
黑云母花岗岩
红砂岩
红陶和灰泥
花岗斑岩
花岗岩
黄土
混凝土
聚丙烯纤维混凝土
角岩
金刚石
KCl
沥青混凝土
LiF
硫
氯化钠
煤层
煤粒
煤炭
煤岩体
凝灰岩
泥岩
泡沫混凝土
炮泥
片麻岩
青石石灰岩
散砂
三维编织增强混凝土
沙
砂砾
沙壤土
沙土
砂岩
石灰岩
湿沙
石英
石英砂
石英云母片岩
松软土
铜绿山矿石
土
土层
玄武岩
岩棉
硬土
蒸压加气混凝土
砖、灰泥、土坯
砖和灰泥
第12章 含能材料
1#乳化炸药
10#-159炸药
2#乳化炸药
2#岩石硝铵炸药
8701炸药
Al/PTFE活性材料
AN/TNT炸药
AN/TNT/Al炸药
ANFO炸药
AP炸药
B3108炸药
BH-1炸药
C-1炸药
C-4炸药
Cast Composition B炸药
CH_3NO_2(硝基甲烷)炸药
超临界CO_2
Comp A-3炸药
Comp B炸药
CYCLOTOL炸药
Detasheet炸药
Detasheet C炸药
叠氮化铅炸药
DNAN基熔注炸药
钝化HMX炸药
钝化RDX炸药
D炸药
EDC-1炸药
EDC35炸药
EDC37炸药
Estane(聚氨基甲酸乙酯弹性纤维)
FEFO炸药
FOX12炸药
FOX12/TNT(50/50 wt%)炸药
FOX12/TNT/AlH2(42.5/42.5/15wt%)炸药
FOX7炸药
H-6炸药
Hexogen炸药
HMX炸药
HNB炸药
HTPB
活性破片
JB-9014炸药
JH-14炸药
JH-2炸药
JHLD-1炸药
JO-9C炸药
JOB9003炸药
矿用水胶炸药
LX-04炸药
LX-04-01炸药
LX-10炸药
LX-16炸药
LX-17炸药
LX-19炸药
煤油
某HMX基PBX炸药
某PBX炸药
某三种PBX炸药
NM炸药
Octol炸药
PAX系列炸药
PBX-01炸药
PBX9010炸药
PBX9011炸药
PBX9404-3炸药
PBX9407炸药
PBX9501炸药
PBX9502炸药
PBXC-19炸药
PBXC03炸药
PBXN-109炸药
PBXN-11炸药
PBXN-110炸药
PBXN-111炸药
PBXW-115炸药
PE4炸药
PETN炸药
PETN(85%/15%)炸药
Pentolite炸药
PTFE/Al/W活性材料
汽油
RA15炸药
RDX炸药
RDX/HTPB(85%/15%)炸药
RDX/HTPB(88.33%/11.67%)炸药
RDX/HTPB(90%/10%)炸药
RDX/HTPB(94%/6%)炸药
RDX/TNT(60%/40%)熔铸炸药
RM-4、PTFE-Al-W、ZA PTFE活性材料
ROB炸药
ROBF-1炸药
ROTL-905炸药
乳化炸药
RX-03-BB炸药
RX-03-GO炸药
三级乳化炸药
SEP炸药
SX-2炸药
T200水胶炸药
TATB炸药
TATB(超细)炸药
TETRYL炸药
天然气
TNT炸药
Viton
WY-1炸药
X-0219炸药
Zr/PTFE(46/54)活性材料
ZrCuNiAlAg非晶合金
ZrTiNiCuBe非晶合金
第13章 有机聚合物和复合材料
6%TiB_2/7050复合材料
602锦丝66绸
ABS工程塑料
Arruda-Boyce rubber
AS4/3501-6 composite
AS4 Carbon/Epoxy Laminate
丙烯酸酯
Butyl rubber
Carbon
Carbon/epoxy(AS4-3k/8552)
Carbon/epoxy laminates
Carbon/epoxy laminate(Carbon fibre woven laminate)
Carbon fiber and epoxy resin(T800S/M21复合材料)
Carbon fibre reinforced composite
Carbon/Vinyl Ester Composites
CFRP(HEXCEL IM7/8552)laminates
CFRP(M55 J/XU3508)
CFRP(unidirectional carbon/epoxy composite)
CFRP复合材料
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维
低密度聚氨酯泡沫
低密度聚氨酯泡沫(闭孔)
低密度聚亚氨酯泡沫
Dyneema SK-65纤维
E-Glass/Epoxy
E-Glass/Epoxy Laminate
E-Glass fiber fabric
电子词典零件材料
EPOXY adhesive
EPS泡沫(发泡聚苯乙烯)
酚醛树脂
FIBERGLASS
Foam(汽车保险杠泡沫)
Foam(汽车头部泡沫材料)
Foam Insulation & Tile
Gelatin(明胶)
Glass fiber reinforced composite
Glass fiber reinforced plastics(玻璃钢)
Glue(胶)
HDPE(高密度聚乙烯)
Honeycomb
Honeycomb(汽车头部蜂窝材料)
环氧树脂
IM7/8552 composite
聚氨酯
聚氨酯泡沫塑料
聚苯乙烯
聚甲基丙烯酰亚胺
聚四氟乙烯
聚碳酸酯
聚亚氨酯
聚乙烯
聚乙烯(类型III)
聚乙烯泡沫塑料
Kapton
Kel-F 800
Kevlar
Kevlar-129
Kevlar-129 fabric/epoxy
Kevlar 129 fabric
Kevlar KM2 Yarns
Kevlar/乙烯基树脂3D-OWC
KM2 S5705纤维
LDPE(低密度聚乙烯)
LiF
沥青混合料
氯丁橡胶
Michelin轮胎橡胶
Mylar
Nylon(尼龙)
Nylon 6
PA6
泡沫塑料
PBO纤维
PEEK工程塑料
Perspex
Plain weave S2-glass/epoxy laminates
Plain-woven PP/E-glass composite layer
Plastic(汽车头部保险杠塑料)
Plastic(汽车尾部保险杠塑料)
plexiglas
PMMA
Polyurea(聚脲)
PP-TD20
PVB
PVC
PVC(聚氯乙烯)泡沫
PW S-2 Glass/SC15
气囊纤维
Rubber(橡胶)
Rubber(轮胎用橡胶)
润滑油
S2-glass/epoxy
S2-glass/epoxy plain weave layer
S2-glass/epoxy prepreg
S2-glass/SC15 Composite laminates
S2 glass Twill weave(vinyl ester)
S2 plane weave
石蜡
手机液晶显示屏
SGP
Sintox FA(SFA)
soap(肥皂)
T700/2592 composite
T700S/PR520 composite
T800/3900 composite
T800/924 carbon/epoxy laminated composite
碳纤维复合材料
碳纤维束机织布
TiB_2/Al复合材料
透明合成树脂
Twintex(TPP60745AF)
UD S-2 Glass/SC15
UMS2526/Krempel BD laminate
UHMWPE
Vinyl chloride(氯乙烯)
woven fabric aramid laminates
woven Kevlar
纤维增强层合板
硬质聚氨酯泡沫
橡皮子弹
橡胶弹头
Zylon-AS Yarn
封底
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