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
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Parametri fondamentali
Deformazione ingegneristicaSforzo ingegneristico Modulo di elasticit Sforzo reale Deformazione realeMateriali metallici generalit
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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
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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
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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
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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
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Nei materiali, anche nei metalli, il comportamento generalmente influenzato dallo strain rate
Strain rate = velocit di deformazione
Materiali metallici strain rate
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Esempio di risultati sperimentali su provini in acciaio
Materiali metallici strain rate
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LS-Dyna: necessit di riprodurre il comportamento dei materiali metallici correttamente Necessit di implementare le caratteristiche osservate sperimentalmente
Materiali metallici LS-Dyna
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Materiali metallici LS-Dyna
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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
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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)
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Materiali metallici LS-Dyna Materiale elastico
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Materiali metallici LS-Dyna Materiale elastoplastico
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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
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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
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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
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