LS-DynaMateriali metallici

Crashworthiness.

Materiali metallici Corso introduttivo di LS-Dyna

Argomento odierno: materiali metallici e loro applicazioni

Caratteristiche fondamentali dei materiali metallici e loro implementazione in LS-Dyna

Esempi applicativi: inserire card necessarie per preparare i file di lancio per le simulazioni

Crashworthiness.

Parametri fondamentali

Deformazione ingegneristicaSforzo ingegneristico Modulo di elasticit Sforzo reale Deformazione realeMateriali metallici generalit

Crashworthiness.

Metalli: i parametri fondamentali e la curva completa - si ottengono da prova di trazione monoassiale statica

Curva Forza-Spostamento, Curva - E, y , tu , e,

Normativa di riferimento: ISO 6892-1

Materiali metallici prova di trazione monoassiale

Crashworthiness.

La curva ricavata deve essere trattata adeguatamente

Curva ingegneristica area nominale Curva reale area effettiva Curva reale modificata post-necking, power law

Materiali metallici prova di trazione monoassiale

Crashworthiness.

Power law: iniziale approssimazione del campo plastico dopo il punto di necking (riproduzione precisa di questo tratto complessa)

Materiali metallici prova di trazione monoassiale deformazione reale corrispondente allinizio della strizione

Crashworthiness.

Altre tipologie di test possibili:

Flessione a 3 o 4 punti Taglio Torsione Compressione

Test differenti per individuare parametri particolari (triassialit) Complesso e costoso

Materiali metallici altre tipologie di prove

Crashworthiness.

Nei materiali, anche nei metalli, il comportamento generalmente influenzato dallo strain rate

Strain rate = velocit di deformazione

Materiali metallici strain rate

Crashworthiness.

Esempio di risultati sperimentali su provini in acciaio

Materiali metallici strain rate

Crashworthiness.

LS-Dyna: necessit di riprodurre il comportamento dei materiali metallici correttamente Necessit di implementare le caratteristiche osservate sperimentalmente

Materiali metallici LS-Dyna

Crashworthiness.

Materiali metallici LS-Dyna

Crashworthiness.

Diverse possibilit di riproduzione del comportamento del materiale:

Modello lineare elastico: adeguato per casi con piccole deformazioni, materiale torna alla sua configurazione originaria quando il carico viene tolto

Modello con campo plastico: necessario per situazioni in cui ci sono deformazioni permanenti, eventuale implementazione di un algoritmo di rottura Campo plastico lineare Campo plastico lineare a tratti Curva completa sperimentale

Scelta dipendente da dati disponibili e da fenomeno da analizzare

Materiali metallici LS-Dyna Leggi costitutive

Crashworthiness.

Materiali metallici LS-Dyna Modelli LS-Dyna dispone di un vasto database di materiali (>200)

Ad esempio materiale rigido, materiale puramente elastico, materiale elastoplastico,

Ogni differente modello di materiale richiede in ingresso parametri diversi

Scelta dei parametri: da prove sperimentali, da bibliografia (minimi garantiti, mil-handbook,), da azione di taratura-calibrazione (modifiche per ottenere risultati soddisfacenti)

Crashworthiness.

Materiali metallici LS-Dyna Materiale elastico

Crashworthiness.

Materiali metallici LS-Dyna Materiale elastoplastico

Crashworthiness.

Materiali metallici LS-Dyna Materiale elastoplastico

In entrambi i casi curve inserite dal punto di snervamentoCurva sforzi-deformazioni inserita con scheda *DEFINE_CURVECurva sforzi-deformazioni inserita per punti

Crashworthiness.

Materiali metallici LS-Dyna Triassialit Cenni sulla triassialit

Modelli di materiale non distinguono generalmente trazione o compressione. Con metodo di rottura standard cedimenti a compressione o con stati di sforzo composti non corrette-realistiche Modello per tenere conto del tipo di stato di sforzo! Triassialit: rapporto tra sforzo idrostatico e sforzo equivalente di Von Mises

Crashworthiness.

Materiali metallici LS-Dyna Triassialit Cenni sulla triassialit

Possibile implementare triassialit in LS-Dyna

Possibile tenere in conto anche dipendenza della deformazione plastica a rottura dalla dimensione della mesh (rottura fenomeno di carattere locale)

Modello con triassialit efficace ma pi complesso, mole di dati in ingresso superiore ai casi precedenti

LS-DynaMateriali metallici

*******************