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/MAT/LAW74

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Block Format Keyword

/MAT/LAW74 - Thermal Hill Orthotropic 3D Material

Description

This law describes the Thermal Hill orthotropic 3D material and is applicable only to solid elements. The yield stress may depend on strain rate, or on both strain rate and temperature.

Format

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

/MAT/LAW74/mat_ID/unit_ID

mat_title

 

 

 

 

 

 

 

 

E

fct_IDE

 

Einf

CE

 

 

 

 

 

Fsmooth

Chard

Fcut

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tab_ID

 

 

 

 

 

Ti

 

 

 

 

 

 

hmtoggle_plus1Flag Definition

Field

Contents

SI Unit Example

mat_ID

Material identifier

(Integer, maximum 10 digits)

 

unit_ID

Optional unit identifier

(Integer, maximum 10 digits)

 

mat_title

Material title

(Character, maximum 100 characters)

 

Initial density

(Real)

E

Initial Young’s modulus

(Real)

Poisson’s ratio

(Real)

 

fct_IDE

Function identifier for the scale factor of Young modulus, when Young modulus is function of the plastic strain.

Default = 0: in this case the evolution of Young depends on Einf and CE.

(Integer)

 

Einf

Saturated Young’s modulus for infinitive plastic strain

(Real)

CE

Parameter for Young’s modulus evolution

(Real)

 

Failure plastic strain

Default = 1030  (Real)

 

Tensile failure strain at which stress starts to reduce

Default = 1.0 x 1030  (Real)

 

Maximum tensile failure strain at which the stress in element is set to zero

Default = 2.0 x 1030  (Real)

 

Fsmooth

Smooth strain rate option flag

Default = 0  (Integer)

= 0: no strain rate smoothing

= 1: strain rate smoothing active

 

Chard

Hardening coefficient

(Real)

= 0: hardening is full isotropic model

= 1: hardening uses the kinematic Prager-Ziegler model

= between 0 and 1: hardening is interpolated between the two models

 

Fcut

Cutoff frequency for strain rate filtering

Default = 1.0 x 1030 (Real)

Yield in direction 1

(Real)

Yield in direction 2

(Real)

Yield in direction 3

(Real)

Yield in shear direction 12

(Real)

Yield in shear direction 23

(Real)

Yield in shear direction 31

(Real)

Tab_ID

Table identifier for yield stress definition (Comment 6)

(Integer)

 

Yield stress scale factor

Default set to 1.0  (Real)

Strain rate scale factor

Default set to 1.0  (Real)

Ti

Initial temperature

Default set to 293 K (Real)

Specific heat per volume unit

(Real)

hmtoggle_plus1Example (Aluminum)

#RADIOSS STARTER

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/UNIT/1

unit for mat

                  g                  mm                  ms

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

#-  2. MATERIALS:

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/MAT/LAW74/1/1

Aluminum

#              RHO_I

               .0027

#                  E                  NU       EPSILON_P_MAX           EPSILON_T           EPSILON_M

               60400                 .33                   0                   0                   0

#   fct_ID                          EINF                  CE

         0                             0                   0

#            FSMOOTH              C_HARD                FCUT

                   1                   0                  10

#           SIGMA11Y            SIGMA22Y            SIGMA33Y

                   1                   1                   1

#           SIGMA12Y            SIGMA23Y            SIGMA31Y

                   1                   1                   1

#    TABLE                   SIGMA_SCALE         EPSPT_SCALE

        10                             0                   0

#                 TI             RHO0_CP

                   0                   0

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

#-  3. FUNCTIONS:

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/TABLE/1/10

table

#DIMENSION

        3

#   fct_ID                             X                   Z

        38                             0                 293                                      

        38                            10                 293                                      

        39                            11                 293                                      

        40                            20                 293                                      

        38                             0                 400                                      

        38                            10                 400                                      

        39                            11                 400                                      

        40                            20                 400                                      

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/38

function_38

#                  X                   Y

                   0                  90                                                          

              2.5E-4                 100                                                          

                .001               104.5                                                          

                .009                 121                                                          

                 .01                 136                                                          

                 .02               143.5                                                          

                 .04                 163                                                          

                 .07               169.5                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/39

function_39

#                  X                   Y

                   0                 108                                                          

              2.5E-4                 120                                                          

                .001               125.4                                                          

                .009               145.2                                                          

                 .01               163.2                                                          

                 .02               172.2                                                          

                 .04               195.6                                                          

                 .07               203.4                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/40

function_40

#                  X                   Y

                   0                 126                                                          

              2.5E-4                 140                                                          

                .001               146.3                                                          

                .009               169.4                                                          

                 .01               190.4                                                          

                 .02               200.9                                                          

                 .04               228.2                                                          

                 .07               237.3                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

#ENDDATA

/END

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

hmtoggle_plus1Comments
1.This material law must be used with property set /PROP/TYPE6 (SOL_ORTH), /PROP/TYPE14 (SOLID), /PROP/TYPE20 (TSHELL) or /PROP/TYPE21 (TSH_ORTH).
2.The yield stress is defined by a user function and the yield stress is compared to equivalent stress:

Where,

Where, and represent the stress components either in the orthotropic frame if an orthotropic property is used, or in the orthogonalized isoparametric frame.

3.If (plastic strain) reaches , in one integration point, the solid element is deleted.
4.If largest principal strain , stress is reduced using the following relation:

5.If , the stress is reduced to 0 (but the element is not deleted).
6.The table for yield stress definition can be 2-dimensional or 3-dimensional.
If the table is 2-dimensional, its parameters are assumed to represent respectively plastic strain and strain rate .
Then if and yield is linearly interpolated between the four values of the table corresponding to .
If the table is 3-dimensional, its parameters are assumed to represent respectively plastic strain, strain rate, and temperature .
Then if and and yield is linearly interpolated between the eight values of the table corresponding to .

If or falls out of the range of the table, yield stress is obtained by linear extrapolation. Thus it is necessary to input into the table the static curves corresponding to zero strain rate (entry should belong to the table definition).

Values of the table are yield stress values.

7.If yield stress also depends on temperature, the table is 3-dimensional:

If the /HEAT/MAT option is not associated to the material identifier, adiabatic conditions are assumed and temperature is computed as:

where, Eint is the internal energy computed by RADIOSS, and Volume are the current density and volume, Cp is the heat capacity per mass unit.

Otherwise, the finite element formulation for heat transfer must be asked for (Iform =1 in option /HEAT/MAT); initial temperature and specific heat input in the option /HEAT/MAT will then be used.

8.The evolution of Young’s modulus:
If fct_IDE > 0, the curve defines a scale factor for Young modulus evolution with equivalent plastic strain, which means the Young Modulus is scaled by the function :

The initial value of the scale factor should be equal to 1 and it decreases.

If fct_IDE = 0, the Young modulus is calculated as:

Where, E and Einf are respectively the initial and asymptotic value of Young’s modulus, accumulated equivalent plastic strain.

Note: If fct_IDE = 0 and CE = 0, Young modulus E is kept constant.

See Also:

Material Compatibility

Law Compatibility with Failure Model

/MAT/LAW2 and /MAT/LAW36 in User's Guide