Abaqus软件各向异性聚丙烯校准：弹塑

材料建模在任何仿真中都可能是一个挑战，我们很幸运能从 Tod Dalrymple 那里获得关于这个主题的精彩内容，例如本月关于各向异性聚丙烯校准的文章。

有许多论文和书籍讨论了聚合物和塑料的形态学（微观结构）。了解形态可能有助于理解机械行为。聚合物的化学性质和制造过程通常都会影响所得的形态。上面的测试数据显示了对从聚丙烯材料片材上采集的样品进行的单轴拉伸测试。0 度方向与板材制造过程的机器方向 （MD） 对齐。90 度方向数据来自从板材以 90 度角切割到 MD 的样品，通常称为 TD（横向）。所有这些测试都是在板材的平面上进行的。我们没有全厚度方向的数据。该测试在室温下进行。

聚合物和塑料通常具有相当复杂的机械行为混合物，它们往往同时表现出粘性和可塑性（永久凝固）行为。在这种情况下，聚合物也表现出各向异性行为。通常，工程挑战是确定哪些材料性能对手头的应用最重要。对于Abaqus User 的 Tim S 的 S S Alpha S S 等同于决定在仿真中表示材料时使用的目标材料模型。在这种情况下，我们认为粘性行为（速率效应、应力松弛、蠕变）对应用并不重要，并选择将材料建模为弹塑性材料。弹性零件和塑料零件都将建模为各向异性。

从零开始...以分步方式进行校准通常很有用。从测试数据开始，将所有 3 个数据集截断为 ~4-5MPa，并根据这个小应变数据校准横向各向同性弹性模型。将泊松比设置为 0.4，因为它是一种聚合物（我们没有检验数据来确定泊松比）。

现在返回并 “撤消” 测试数据截断。仅使用 0 度数据，校准弹塑性模型（重复使用之前的弹性部分）。否 *目前可能使用。我不喜欢校准表格硬化曲线，所以我尝试了一些分析形式，Ludwik 似乎效果很好。

Ludwik 是一个类似于 Johnson-Cook 的幂律，但最终在求解器中显示为表格。我没有使用 Johnson-Cook，因为它不能与 Abaqus/Standard 中的 *Potential 一起使用。

添加 Hill 的电位，仅激活这些参数。校准到所有 3 个数据集。在这里，我只允许 R 参数发生变化，结果不是那么好。

请注意，没有足够的数据来指导 R13、R23 或 R33。

现在，重新添加弹性 + 塑性 + 势能的设计变量：此材料模型结果作为 .inp 代码段附加。