Radioss 基础理论与工程高级应用
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3.2.2 温度影响

金属材料在不同温度下表现的应力应变曲线是不一样的,一般来说温度升高则材料变软(强度变小)、延性更好,反之会变硬变脆。Radioss中的LAW2、LAW84采用Johnson-Cook模型来考虑材料的温度影响。

式 (3-12) 中,就是考虑了温度对材料屈服应力的软化作用。 Tmelt是材料融化时的温度, Tr是室温 (默认为298K)。 当材料温度达到融化温度, 即T=Tmelt时,=1,材料的屈服应力为0; 当材料处于室温, 即 T =Tr时,, 那么没有温度变化, 所以也没有材料软化。 再来看参数m, 从式 (3-12) 可以得出, 通过不同的m值用幂函数来描述材料由于升温而引起的软化, 比如当m=1时材料随着温度的升高而线性软化, 当m=0 时没有任何由温度引起的材料软化,如图3-15所示。

图3-15 温度影响参数m对材料屈服的影响

每个时刻的温度T在Radioss中使用下面的公式计算。

这种计算方法在LAW63、LAW64、LAW73和LAW74等都有应用。式(3-13)中,Ti是材料初始温度,Eint是内能(比如材料变形引起的内能),ρCpVolume)是材料单位体积下的热容,所以这部分就是计算由于材料变形而引起的物体温度上升。