3.3 材料失效

在Radioss中用于描述金属失效的方式有两种：一种是在材料卡片/MAT中简单定义；另外一种是使用失效模型卡片/FAIL来更加精准地定义复杂的材料失效。

3.3.1 在材料卡片/MAT中定义失效

1. 最大塑性应变

在LAW2、LAW28、LAW32、LAW68等材料模型中可以使用最大塑性应变来定义材料失效，也就是当塑性应变在一个积分点上到达所定义的失效塑性应变 时材料失效。 材料失效在Radioss中的处理方式有两种： 一种为壳体单元删除； 另一种是实体单元中应力归为0 ， 但是实体单元不删除。如图3-29所示， 圆点标注的线表示在 之前卸载之后再加载的应力应变路线。

2.塑性应变参数 ε _t 、 ε _m 、 ε _f

除了使用单一的最大塑性应变 来定义失效外， 在LAW27、 LAW36、 LAW60 等卡片中还可以通过参数 ε _t 、 ε _m 、 ε _f 来描述延性失效时可见的材料软化阶段， 或者设置 ε _t 非常接近 ε _m 的脆性失效。 当材料应变达到 ε _t 时材料已经达到强度极限， 出现颈缩之后进入软化损伤， 也就是应力随着应变的继续增加而减小。 注意， 这里的 ε _t 是包括弹性和塑性的总应变， 该状态下相应的塑性应变在图3-30 中用 ε _t，p 表示。 当材料应变超过 ε _m 时单元中的应力将归为零 （即材料已经失效）。 当材料任意点的应变 ε _i 处于 ε _t 和 ε _m 之间时， 相应的应力 σ _i 由于软化是线性的， 所以通过以下关系式求得。

式中， =1 -d _i ， d _i 是 i 点的软化因子 （0≤ d _i ≤1）。

由于 σ _t = Eε _t ，代入可得

在LAW27中还有参数 d _max ，所以实际上取 i 点的软化因子为

也就是应力降低到一定值时不再降低。通常参数 d _max 默认为0.999。当材料应变达到 ε _f 时单元将被删除。

在Radioss中只要看到材料卡片中有参数 ε _t 、 ε _m 、 ε _f 或 （如36、 43、 44、 48、 57、 60、73、 74等LAW卡片） ， 就可以用来描述类似于上面LAW27中的失效 （软化）。 LAW27所描述的材料失效是基于单元受拉的， 如图3-30所示。 而LAW22和LAW23则是更为广义的失效， 也就是失效既可以因为受拉也可以因为受压或者受剪。 通常建议用户使用一种失效方式， 即要么使用最大塑性应变 控制的失效， 要么使用 ε _t 、 ε _m 、 ε _f 参数控制的失效。 如果两种方式的失效都定义了， 那么Radioss计算时首先达到哪个失效控制就遵从该失效处理为单元失效， 但是这样的话用户会分辨不清这个单元的失效是由哪个失效控制引起的，所以应尽量避免这种情况。

同样在前面的LAW2基础上，LAW22、LAW23增加了描述延性失效时软化的模型。参数塑性应变 ε _dam 和一个为负数的软化斜率 E _t 被用来描述延性失效。这些材料卡片中的塑性应变 ε _dam 同LAW27中的 ε _t,p 。它们没有像LAW27一样用 ε _m 、 ε _t 两点来定义线性软化坡度，而是用 E _t 来描述；没有像LAW27一样用 ε _f 来表示单元删除， 而是用 来对壳体和实体单元像LAW2 一样处理单元删除， 也就是由 、 ε _dam 、 E _t 这三个参数控制延性失效的过程， 如图3-31所示。

在材料塑性应变处于 ε _dam 和 之间的软化阶段， 同样也有一个软化因子 δ （0≤ δ ≤1）， 这个软化因子同LAW27中的 d _i ， 用于材料软化阶段的应力计算。

3.3.2 在失效卡片/FAIL中定义失效

在Radioss中有独立的失效卡片/FAIL用于定义各种不同的失效模型，/FAIL卡片必须和材料卡片/MAT一起使用。用于金属材料失效的模型见表3-2，常用的金属失效模型推荐/FAIL/JOHNSON、/FAIL/TAB1和/FAIL/BIQUAD。

1.失效模型/FAIL/JOHNSON和/FAIL/TAB1

Johnson-Cook失效模型是常用的金属失效模型， 而/FAIL/TAB1失效模型是Radioss非常全面且复杂的描述材料失效的模型， 类似于Ls-dyna中的GISSMO模型。 这两个失效模型都是基于应力三轴度的， 除此以外还有/FAIL/SPALLING、 /FAIL/WIERZBICKI、 /FAIL/COCKCROFT、 /FAIL/HC＿DSSE和/FAIL/EMC也是基于应力三轴度的失效模型。 下面首先来介绍一下用于描述应力状态的应力三轴度， 以及变量罗德角 （ Lode angle ） ， 有了这两个参数可以非常方便和全面地描述材料3D失效行为。

（1）应力三轴度

应力三轴度在Radioss中用 σ ^* 表示， 在有些文献中也用 η 表示， 这个参数是用于描述应力状态的变量。 它的定义如下：

式中， σ _m 是静水压力。

式中， σ _VM 是von Mises应力。

式中， σ ₁ 、 σ ₂ 、 σ ₃ 分别是三个方向上的主应力。

应力三轴度之所以在研究材料失效方面有很强的实用性，是因为它有以下特性：当材料在单轴拉伸时，它是常数1/3，即通过应力三轴度可以将任意应力状态用一个确定的数值描述出来。为什么对于任意一个应力状态都能用常数描述呢？下面以单轴拉伸为例进行讲解，将 σ ₂ = σ ₃ =0代入式 （3-22） ~式（3-24）， 可以得出 =1 / 3 ， 同理可以计算单轴压缩、 剪切等常见的应力状态。 表3-3是常见应力状态和对应的应力三轴度。

Radioss的Johnson-Cook失效模型中， 材料失效应变 ε _f 和应力三轴度 σ ^* 存在关系， 也就是在不考虑应变率和温度影响的情况下， 仅有参数 D ₁ 、 D ₂ 、 D ₃ 需要用户确定， 如图3-32 所示。 这三个参数如何确定呢？ 参照表3-3至少任意选取三个应力状态的材料试验类型 （三个未知量需要至少三个已知数据点求解）， 记录下这些试验中得到的失效时的应变值 （ ε _f ）， 这样就能通过解方程组的方法得到 D ₁ 、 D ₂ 、 D ₃ 这三个参数 （或者用Compose或Excel通过拟合曲线来得到） ， 材料失效曲线就可以确定了。 如果有更多的试验类型的数据点， 那就可以拟合出更精确的关于应变值 ε _f 和应力三轴度 σ ^* 的曲线， 如图3-33所示。

ε _f -σ ^* 失效曲线用于描述材料的失效。 当材料相应应力状态下的应变处在失效曲线下方时表示没有失效， 一旦累积失效应变在这条失效曲线上方， 那么材料就失效了。 很多研究表明， 同一材料在不同载荷下的失效应变是不同的， 比如材料拉伸失效应变通常比压缩应变要小。 很多构件在承载过程中是受复杂应力的， 比如构件在受弯时， 一侧受拉另一侧受压， 由于材料受拉时的失效应变较小， 实际构件将会受拉失效， 进而引起承载面积减小， 裂纹急剧扩展， 最终导致构件断裂失效。 如果类似LAW36 中仅使用最大塑性应变 一个参数， 并不区别拉压不同的应力状态， 若输入的是拉伸试验中得到的较小的失效应变， 就非常可能使得构件受压一侧首先出现失效， 那么失效形状就可能会与实际试验结果不符合； 若输入的是压缩试验中得到的较大的失效应变， 那么构件可能在应该失效时不出现失效。 所以使用基于应力三轴度 （考虑不同应力状态） 的失效对精准对标构件失效非常有用。

很多的材料研究表明， 材料在单轴拉伸时的失效应变比拉剪或者平面应变拉伸时的失效应变都要高， 也就是 ε _f -σ ^* 的失效曲线在接近应力三轴度1/3 处有局部最大值。而Johnson-Cook失效模型 （见图3-34 ） 是由幂函数的方式描述的， 单调曲线就很难描述这样的情况。 此时Radioss的/FAIL/TAB1 可通过直接曲线输入形式， 或者在/FAIL/BIQUAD中用两支抛物线拟合的方式解决这个问题。 在/FAIL/TAB1卡片中如何直接输入失效曲线， 可以参见Radioss的帮助文档Reference Guide中的相关解释， 里面有一个例子可以很直观地看到如何在Table卡片中输入这条曲线。 用应力三轴度描述材料失效时， 对于有局部最大值的材料就无法用Johnson-Cook的幂函数失效模型来很好地描述了。

另外在/FAIL/TAB1这个失效模型中还引入了另外一个重要的描写材料失效的变量罗德角。

（2）罗德角

应力三轴度的失效曲线对于实体单元虽然也可以描述，但是有限制，它仅能很好地描述罗德角为0的状态 （即平面应变）时的单元失效，所以通常推荐壳单元用应力三轴度的失效曲线，而实体网格需要用应力三轴度、罗德角的失效曲面来描述。在/FAIL/TAB1中输入的实际上是罗德角参数 ξ ，它和罗德角 θ 的关系如下。

理解罗德角 θ 需要从应力描述着手。比如有一个应力状态 P （见图3-35），它可以用三个主应力（ σ ₁ 、 σ ₂ 、 σ ₃ ）来描述，但是也可以用静水压力（第一应力不变量）和偏应力（第二、第三应力不变量）来描述。第二种表达方式的好处就是这三个应力不变量对于某一确定的应力状态来说是常量，它们并不随使用的坐标系统的不同而不同，所以在研究材料失效时经常会被用到。静水压力在图3-35中就是向量 ， 它的值是 所在的轴称为静水压力轴， 在这一轴上 σ ₁ = σ ₂ = σ ₃ ）。 第一应力不变量为 I ₁ = σ ₁ + σ ₂ + σ ₃ 。 向量 所在的平面是偏平面。 向量 的长度是 。 可以看到， 仅有 这个距离还不能精确定位到 P 点， 还需要一个角度， 这个角度就是罗德角。

再来从静水压力轴上俯视这个偏平面， 如图3-36所示。 P 点的应力就是由 和 θ 角在这个平面上唯一确定的。 罗德角 θ 还有一些特性。 首先罗德角 θ 总是在 范围内变化， 见表3-4； 其次， 当罗德角 θ =0 ° 时表示处在受拉状态， 当 θ =60 ° 时表示处在受压状态， 当 θ =30 ° 时表示处在受剪状态。

罗德角参数 ξ 使用应力不变量描述为

式中， J ₂ 和 J ₃ 就是第二、第三应力不变量：

罗德角 θ 是角度，有单位，而罗德角参数 ξ 是一个无量纲参数。它的取值范围为-1≤ ξ ≤1，见表3-5。

使用应力三轴度 σ ^* 和罗德角参数 ξ 就可以完整地描述出材料的失效面， 凡是某个应力状态下的相应应变在这个失效面以上的都表示材料进入了失效状态，如图3-37所示。

为了确定这个包含应力三轴度和罗德角参数的失效面， 需要做很多材料试验， 如图3-38 所示。 这些数据都可以在 Radioss的/FAIL/TAB1中通过table1＿ID来直接输入 ε _f - σ ^* - ξ 关系。具体如何输入参见后续章节。 也可以在/FAIL/EMC 或者/FAIL/WIERZBICKI中使用相应的材料参数描述 ε _f -σ ^* -ξ 关系。

2.支持曲线输入的失效模型FAIL/TAB1

Radioss中的/FAIL/TAB1是一个功能强大的失效模型。相比于/FAIL/BIQUAD的取点输入或/FAIL/JOHNSON的参数输入，/FAIL/TAB1支持完整曲线的直接输入，这样可以减少信息损失，如图3-39所示。它还可以考虑材料在不同应变率下的失效，考虑网格单元大小对失效模型的影响和不同温度对材料失效的影响。

（1）仅考虑应力三轴度的材料失效曲线

首先通过一个例子介绍如何在/FAIL/TAB1 的table＿ID1 中输入/TABLE定义的 ε _f -σ ^* 失效曲线。 此时需要在/TABLE中设定dimension=1。

实例： 使用一维/TABLE （即dimension=1） 设置 ε _f -σ ^* 失效曲线。

（2）支持应变率

材料的失效研究表明失效曲线还与应变率有关， /FAIL/TAB1可以在table＿ID1中考虑失效曲线的应变率影响。 不同应变率对应的失效曲线也定义在 /TABLE中。 注意此时需要设定/TABLE的维度dimension=2。

实例： 使用二维/TABLE （即dimension=2）设置不同应变率下的失效曲线。

（3）考虑罗德角的材料失效面

在三维模拟 （实体单元） 中失效应变也会与罗德角有关系。 在/FAIL/TAB1卡片中， 可以在table＿ID1中加入相应罗德角的信息， 这样关于应力三轴度和罗德角的完备的材料失效面就可以在/FAIL/TAB1中描述了。

实例： 使用三维/TABLE（即dimension=3）来描述关于应力三轴度、罗德角参数以及应变率的材料失效曲面，如图3-40所示。

（4）考虑单元网格大小的失效

在/FAIL/TAB1中还可以考虑数值计算中常见的由于单元网格大小不同所引起的材料失效结果的变化。卡片中提供一条曲线来修正这种现象，并且还可以通过一个比例缩放来非常方便地进行微调，此时失效应变为

式中， factor _el 是基于网格大小的缩放因子。

在数值计算中即便设定相同的失效应变，通常细密网格的模型中的材料失效也要晚于粗大网格的模型，也就是说，在材料失效对标中确定的失效应变是基于其特定的网格尺寸的。但是完整模型中使用的网格不可能大小完全一样，那么根据单元大小来相应缩放材料，失效应变就可以非常方便地修正结果，如图3-41所示。

式中， factor _el 是单元网格大小影响缩放因子， 是需要在 fct ＿ ID _el 中输入的关于单元大小的比例系数曲线 （失效应变-相对单元大小的曲线） ， Fscale _el 是方便用户调节曲线的参数。 相对单元大小定义为 ， 这里 El ＿ ref 是参考单元大小， 可以将材料失效试验对标时所用的单元大小视为参考单元大小， 而 Size _el 就是完整模型中各个单元的实际大小。

比如， 对标仿真试验中的单元大小为2mm， 那么 El ＿ ref =2， 然后在相同的对标仿真试验中使用不同的单元大小， 得到的最终失效应变和参考网格下的失效应变相比较， 形成的比例系数就是图3-42所示 fct ＿ ID _el 曲线上的点。 推荐至少做三组不同的网格大小来确定这条曲线， 否则网格大小的影响就是线性的。

（5）温度的影响

相同材料在不同的温度下也有不同的失效应变，通常来说，温度升高时材料变得延性更好，失效应变增大，温度降低则材料变得更脆，失效应变减少。/FAIL/TAB1卡片可以通过一条自定义的曲线来完备地考虑温度引起的材料失效应变的变化。此时失效应变为

温度的影响参数 factor _T 在/FAIL/TAB1 的 fct ＿ ID _T 中输入即可。

式中， f _T （ T _start ）是考虑温度影响的缩放比例曲线。 Fscale _T 是为了方便用户调节这条曲线。曲线的横坐标是相对温度 ， T _ini 和 T _melt 是初始温度和熔化温度， 这两个参数既可以定义在某些材料卡片 （如LAW2 ） 中， 也可以用/HEAT/MAT 定义。 如图3-43所示， 这条曲线一般是通过不同温度下的试验数据得到的。

（6）单元失效的处理

在/FAIL/TAB1中使用了累积失效模型，可以使用/ANIM/SHELL/DAMA、/ANIM/BRICK/DAMA或者/H3D/SHELL/DAMA、 /H3D/BRICK/DAMA在后处理中显示失效风险度在结构上的分布。/FAIL/TAB1 中的累积失效参数定义如下。

式中，Δ ε _p 是积分点上的塑性应变； ε _f 是材料当前应力状态下的失效应变，该数据在用户输入的失效应变曲线中读取； D _p 和 n 是失效模型参数。

失效就是积分点上的累积失效参数之和与 D _crit 相比较， D _crit 是用户输入的在0~1之间的调节失效的参数， D _crit 取值越小，材料越早失效，如图3-44所示。

参数 n 将影响失效的进程， n =1时是线性变化，而 n >1时失效进程是快速的曲线变化， n <1时失效进程是缓慢的曲线变化，如图3-45所示。

（7）材料的不稳定性（分散性失稳）

在拉伸试验中，当材料到达颈缩点后进入软化阶段，这个阶段材料会进入分散性失稳状态（图3-46左）。对于金属薄板，继续拉伸后会在某一时刻突然出现局部颈缩的现象（图3-46 右）。 通常分散性失稳出现在应力三轴度在 之间， 而局部颈缩出现在其中的 范围内。

在/FAIL/TAB1中可以使用 Table2＿ID、 Inst＿start 以及 Fad＿exp来考虑材料失稳。 材料由于失稳， 在过了颈缩点后承载力下降， 这个现象在/FAIL/TAB1中描述如下。

式中， 失稳失效参数 ， ε _f 是当前状态下的失稳失效应变， 用户可以在Table2＿ID中输入 （图3-47中三角形标注的曲线） 或者使用参数Inst＿start定义一个对于不同应力状态保持不变的失稳失效应变。 例如， 在单轴拉伸 试验中， 如果不考虑材料的失稳， 而仅仅使用Table1＿ID输入图3-47中方形标注的曲线， 当材料中的应变超过方形标注的失效曲线时材料就失效了。 如果考虑材料的失稳， 那么不仅需要通过Table1＿ID输入失效曲线， 还需要通过Ta-ble2＿ID输入图3-47中三角形标注的失稳曲线， 此时， 材料相应应力状态下一旦塑性应变超过三角形标注的失稳曲线， 就会进入材料软化阶段， 塑性应变继续增加直至超过方形标注的失效曲线后材料失效。 /FAIL/TAB1中的失稳参数Fad＿exp用于描述材料失稳失效的形态， 当Fad＿exp=1时材料是线性软化的， 图3-47中的Fad＿exp在1~10之间变化， 材料表现为从线性延性失效向脆性失效的变化。 在/FAIL/TAB1中建议使用Fad＿exp=5 ~ 10。 如果不输入失稳曲线， 而使用输入参数Inst＿start的方式来定义材料失稳， 就只能定义定值常数的失稳， 如图3-48所示。

3./FAIL/BIQUAD失效模型

/FAIL/BIQUAD是使用非常方便和简单的用于描述延性材料失效的模型。对于失效应变-应力三轴度的材料失效曲线，Radioss可以通过两条抛物线基于用户提供的五组试验数据（失效应变）自动拟合，如图3-49所示。在默认情况下，即/FAIL/BIQUAD 中 S-Flag =1时，使用以下两条抛物线来分段描述材料失效曲线。

式中， a ~ f 是抛物线的系数； x 是应力三轴度； f ₁ （ x ）、 f ₂ （ x ）是分段失效应变。

抛物线的系数 a ~ f 由用户在/FAIL/BIQUAD卡片中输入的 c 1 ~ c 5 五组试验数据自动拟合，如图3-50所示。 拟合的抛物线系数也会在 starter 输出文件 （*0000. out） 中打印出来以供校验。

用户需要输入的 c 1~ c 5分别是下列试验中得到的塑性失效应变。

· c 1：单轴压缩试验中得到的材料失效应变。

· c 2：剪切试验中得到的材料失效应变。

· c 3：单轴拉伸试验中得到的材料失效应变。

· c 4：平面应变试验中得到的材料失效应变。

· c 5：双轴拉伸试验中得到的材料失效应变。

除了由用户输入 c 1~ c 5 来定义材料的失效曲线（即使用 M-Flag =0），/FAIL/BIQUAD还内置了常用材料的失效曲线，只要使用 M-Flag =1~7即可，如图3-51所示。比如 M-Flag =2 即HSS 钢，就不需要再定义 c 1~ c 5。注意，由于材料的多样性，使用Radioss提供的常用材料失效数据与用户实际使用的材料可能会存在一些差异，所以这个方法适用于前期方案阶段的仿真计算。对于精度要求较高的计算，仍然推荐使用 M-Flag =0 的用户试验数据输入法。

除此以外，/FAIL/BIQUAD还可以使用 M-Flag =99的失效应变比例调节方法。这种方法仅需要输入单轴拉伸的试验数据，即 c 3，然后通过比例系数 r 1、 r 2、 r 4、 r 5来分别定义 c 1、 c 2、 c 4、 c 5即可，如图3-52所示。使用这种方法的好处是可以在材料验证时很方便地调节失效曲线。如图3-53所示，当 c 3变大时，曲线也相应地成比例上升。

（1）单元失效的处理方法

在/FAIL/BIQUAD模型中使用了累积失效的方式，即单元积分点上的塑性应变在加载过程中累积超过失效应变时材料就失效。

式中，Δ ε _p 是每个积分点上的塑性应变增量； ε _f 是当前应力状态下的塑性失效应变。

在壳单元中， 当某个积分点上的 D =1时， 该点的应力就为零。 单元的删除是由 P ＿ thick _fail 参数控制的， 如果壳单元的厚度方向一共有五个积分点， 模型中设置了 P ＿ thick _fail =0. 2， 那么只要在五个积分点中的一个积分点满足 D =1单元就会删除； 如果 P ＿ thick _fail =0. 6， 那么只有在五个积分点中的三个积分点满足 D =1时单元才删除。在实体单元中， 则是定义当任意一个积分点上 D =1时实体单元立即删除。

（2）材料失效曲线的拟合控制， S-Flag =2

在/FAIL/BIQUAD中使用两个抛物线拟合整条失效曲线，在拟合过程中可以通过 S-Flag =2来强制定义材料平面应变状态下 （应力三轴度为 处） 的失效应变 （即卡片中的 c 4 ） 为整条曲线的最小值， 这是为了更方便地和某些材料的试验数据相吻合。

（3）材料不稳定性曲线的控制, S-Flag =3

金属试片等在拉伸时会出现厚度变薄以及局部颈缩的现象，这就是材料的局部颈缩（见图3-54 ） ， 而且通常这种情况只出现在应力三轴力在 处时。 在/FAIL/BIQUAD中可以使用 S-Flag =3 以及参数 Inst ＿ start 来共同描述局部颈缩， 如图3-55所示。

如图3-56所示， 在 处以三角形标注的曲线就是材料的不稳定曲线， 在平面应变应力状态下 （即 σ ^* = ） 进入不稳定状态的应变值是由 Inst ＿ start 定义的， 此处也是不稳定曲线的最小值。 材料相应应力状态下的塑性应变在三角形标注的不稳定曲线上时材料进入不稳定状态，塑性应变继续增大， 达到方形标注的失效曲线时材料最终失效。

（4）失效极限摄动

由于材料的自身缺陷或受生产工序的影响，相同牌号、 相同批次的材料失效应变也并不都是相同的， 而是会有一些微小的差异， 这种差异就是材料的失效极限摄动。 在/FAIL/BIQUAD 中可以使用 M-Flag > 0 ， 卡片/PERTURB/FAIL/BIQUAD可以将失效应变以随机分布或正态分布的形式定义于构件中的每个单元上。 图3-57所示为使用随机分布， 图3-58 所示为使用正态分布。 这些分布情况打印在 starter 的输出文件 （*0000. out） 中。 这些随机或正态分布的系数用于/FAIL/BIQUAD中的 c 3参数， 这样整体失效曲线随着 c 3上下微小平动， 如图3-59所示。

4.常见失效试验与验证方法

在应用这些基于应力三轴度的失效模型描述材料失效时，为了更加精确，通常需要做一系列的失效试验来确定失效曲线。表3-6是常见的用于标定失效曲线的试验类型。汽车上大多是金属板材，这些金属板材一般需要着重描述应力三轴度在0~2/3之间的曲线，而应力三轴度小于0的区段，一般可以设置为接近-1/3处非常大的失效应变。

表3-6中的每个试验都必须做到材料失效，除了记录相应的力和位移的曲线外还需要记录相应的失效应变，如图3-60所示。这些失效应变可以作为数据点先填到失效应变和应力三轴度曲线上，使用JOHNSON和BIQUAD失效模型就可以拟合出光滑的失效曲线，随后对所有的试验类型建立相应的Radioss仿真模型，使用同一个失效卡片进行验证。建议在engine文件中设置下列输出，这样在HyperView中可以得到每个单元的应力三轴度和失效风险度，如图3-61所示。

通过打印测量位置单元的塑性应变和应力三轴度（见图3-62，具体见视频示例），可以看出单元的应力三轴度在受力过程中并不是保持不变的。比如单轴拉伸试验最终失效处的应力三轴度会稍微偏向1/3处，通常剪切试验的应力三轴度会在受剪切过程中偏向正向，所有这些失效点的正确应力三轴度位置需要在失效卡片中进行相应调整。

最后还要做一组网格影响的计算，也就是所有试验类型至少用三种不同的网格全部计算一遍，最终形成的失效卡片/FAIL才可以很好地模拟各种形式的失效，并能驾驭各种网格大小的单元。这样材料失效卡片的校验就结束了，接着就可以使用这张失效卡片进行部件级别的验证，乃至最终完整模型的跌落碰撞验证，如图3-63所示。

5.各向异性失效模型

TENSSTRAIN是考虑各向异性的简单失效模型，它仅区分平面内不同方向不同的失效行为。 而ORTHSTRAIN是较为复杂的考虑各向异性的材料，它除了能区分三个主应力方向和各个剪切方向的不同失效行为外，还能区分拉压状态下的不同失效应变，也能考虑单元网格对失效的影响。这两个失效模型采用了类似前面讲到的LAW36等卡片中的 ε _t 、 ε _m 、 ε _f 失效方式，例如在/FAIL/TENSSTRAIN中，1方向相应的失效参数为 ε _t1 、 ε _f1 ，当材料的主应变达到 ε _t1 时开始线性软化；当材料主应变达到 ε _f1 时材料失效，单元将被删除，如图3-64所示。