Lyondell Basell Industries的HifaxXM2U16矿物填充聚丙烯冲击试验与ANSYS-LSDYNA仿真

本研究论文探讨了复合材料冲击试验仿真，特别是聚焦于聚丙烯（Hifax XM2U16，由Lyondell Basell Industries提供）中使用的弹塑性应变速率敏感本构模型在ANSYS和LS-DYNA软件中的应用。作者Aitor Arriaga、Ricardo Pagalda、Ane Miren Zaldua、Alicia Chrysostomou和Michael O'Brien合作，他们的研究背景分别来自西班牙Leartiker的Lea-Artibai Ikastetxea和英国伦敦都会大学的Polymer Centre。 论文主要关注的是通过对比实验中组件的冲击测试结果与ANSYS和LS-DYNA软件中的数值模拟，评估这两种软件中实施的弹性-塑性应变速率敏感本构模型的有效性。研究的重点在于模拟静态拉伸测试中可能出现的局部应变或颈缩现象，这是材料在冲击载荷下性能的关键指标。 实验部分，研究人员对20%矿物填充的聚丙烯进行了冲击测试，这些数据随后被用于与在ANSYS和LS-DYNA软件中构建的模型进行对比分析。通过这种方式，他们旨在验证软件在处理不同应变率下的材料行为时，其模拟结果是否能准确反映真实世界中的力学响应。 仿真技术在复合材料领域中扮演着重要角色，因为它们能够预测在实际冲击事件中的材料破坏模式和损伤程度，这对于设计和优化工业部件至关重要。 strain rate sensitive constitutive models 是一种关键的模拟工具，它考虑了材料在快速应变条件下的非线性行为，如在冲击载荷作用下，材料可能表现出显著的流变效应。 通过这篇论文，研究者不仅展示了如何在ANSYS和LS-DYNA这样的商业化有限元分析软件中实施这类模型，还提供了关于如何调整和验证模型参数以提高模拟精度的实际案例。这对于材料科学家、工程师以及使用此类软件进行产品设计的公司来说，都是极其宝贵的信息资源。 这项研究为理解复合材料如聚丙烯在冲击载荷下的行为提供了宝贵的实验-数值结合方法，同时强调了在选择和运用应变速率敏感本构模型进行仿真分析时的重要性，对于优化工程设计和确保安全性能具有实际意义。