LS DYNA 中常用的混凝土本构模型、参数及其实例

本文介绍 LS DYNA 中常用的混凝土本构模型及其参数，参数来源 LSTC，涉及到多种本构模型，如 *MAT SOIL AND FOAM，*MAT PSEUDO TENSOR，*MAT CONCRETE DAMAGE REL3，*MAT CSCM CONCRETE，*MAT PSEUDO TENSOR 等本构模型。

注：LSTC 声明不对这些混凝土参数的“正确性”负责。

这些本构中均采用英制单位：Psi、inch、sec、lbf-s2/inch4，lbf，使用的过程中，需要对单位进行转换，转换工具直接百度搜索即可。

其中 MAT16、MAT72r3、MAT159，只需要简单的输入密度和无围压抗压强度即可。

1. *MAT_SOIL_AND_FOAM

*MAT_SOIL_AND_FOAM
$ pedigree of this mat_005 input is unknown; I think fc' is sigy when 
$  p=sigy/3.  Plugging a0,a1,a2 into expression for sigy, fc' = sigy = 6956 psi
$  assuming my hand calcs are correct.  jd 
$#     mid        ro         g      bulk        a0        a1        a2        pc
         5 2.2000E-4 7.8800E+5 6.0000E+6 2.4390E+6 6025.0000 -0.051900-300.00000
$#     vcr       ref
     0.000     0.000
$#    eps1      eps2      eps3      eps4      eps5      eps6      eps7      eps8
     0.000  0.020000  0.037700  0.041800  0.051300  0.100000  0.500000     0.000
$#    eps9     eps10
     0.000     0.000
$#      p1        p2        p3        p4        p5        p6        p7        p8
     0.000 21000.000 34800.000 45000.000 58000.000 1.2500E+5 9.4450E+5     0.000
$#      p9       p10
     0.000     0.000

2. *MAT_PSEUDO_TENSOR

*MAT_PSEUDO_TENSOR
$  Mode II Concrete Model Option with automatic EOS
$#     mid        ro         g        pr
        16 2.2000E-4     0.000  0.200000
$#    sigf        a0        a1        a2       a0f       a1f        b1       per
 5000.0000 -1.000000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000
$#      er       prr      sigy      etan       lcp       lcr
 3.0000E+7  0.300000 60000.000    1.0E+5         0         0
$#      x1        x2        x3        x4        x5        x6        x7        x8
     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000
$#      x9       x10       x11       x12       x13       x14       x15       x16
     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000
$#     ys1       ys2       ys3       ys4       ys5       ys6       ys7       ys8
     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000
$#     ys9      ys10      ys11      ys12      ys13      ys14      ys15      ys16
     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000

3. *MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3

*MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3
$ see rate effects curve 723 below
$#     mid        ro        pr
      72R3 2.2000E-4     0.200
$#      ft        a0        a1        a2        b1     omega       a1f
     0.000 -5000.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000
$# slambda      nout     edrop     rsize       ucf    lcrate  locwidth      npts
     0.000     0.000     0.000  1.000000  1.000000       723     0.000     0.000
$# lambda1   lambda2   lambda3   lambda4   lambda5   lambda6   lambda7   lambda8
     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000
$#lambda09  lambda10  lambda11  lambda12  lambda13        b3       a0y       a1y
     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000
$#    eta1      eta2      eta3      eta4      eta5      eta6      eta7      eta8
     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000
$#   eta09     eta10     eta11     eta12     eta13        b2       a2f       a2y
     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000     0.000

4. *MAT_CSCM_CONCRETE

*MAT_CSCM_CONCRETE
$#     mid        ro     nplot     incre     irate     erode     recov   itretrc
       159 2.2000E-4         1     0.000         0  1.000000     0.000         0
$#    pred
     0.000
$ f'c in psi,,unit system
$#     fpc      dagg     units
    5000.0     0.000         3
*DEFINE_CURVE
$#    lcid      sidr       sfa       sfo      offa      offo    dattyp
       723         0 1000.0000     0.000     0.000     0.000         0
$#                a1                  o1
          -30.000000            9.700000
           -0.300000            9.700000
           -0.100000            6.720000
           -0.030000            4.500000
           -0.010000            3.120000
           -0.003000            2.090000
           -0.001000            1.450000
       -1.000000e-04            1.360000
       -1.000000e-05            1.280000
       -1.000000e-06            1.200000
       -1.000000e-07            1.130000
       -1.000000e-08            1.060000
               0.000            1.000000
        3.000000e-08            1.000000
        1.000000e-07            1.030000
        1.000000e-06            1.080000
        1.000000e-05            1.140000
        1.000000e-04            1.200000
            0.001000            1.260000
            0.003000            1.290000
            0.010000            1.330000
            0.030000            1.360000
            0.100000            2.040000
            0.300000            2.940000
           30.000000            2.940000
*END

5. *MAT_PSEUDO_TENSOR

这里还有一个需要状态方程的本构模型。