Abaqus分析衝擊載入下的多孔材料時，如何考慮在實際情況下孔中存在的氣體？

1樓：kingspin

對Abaqus不算太熟悉，但一般來說我估計自帶的本構大概考慮不了。

衝擊多孔材料的過程中，有乙個對孔內氣體做功的過程，在這個過程中，如果是開孔材料，部分氣體會被排出，如果是閉孔材料，因為孔體積的變化，氣體會被壓縮。因此首先需要確定問題是開孔的還是閉孔的，這導致的機理和現象都會截然不同。

對於閉孔材料，這個過程相對簡單，孔內的氣壓可以由克拉柏龍方程控制。因為克拉柏龍方程裡面是沒有時間的，因此整個過程應該對應變率並不敏感。一般有限元模型裡都有空腔模型，你可以先用空腔模型模擬微觀的情況，看如何修正巨集觀的材料本構。

對於開孔材料，我覺得事請就複雜了。因為衝擊的過程中，氣體要從孔中排出來。這個排出的過程顯然是和時間相關的，受到孔的尺寸、氣體與壁面之間的表面張力等控制。

當孔比較小，氣體粘度較高時，排出過程就會比較緩慢，孔內就會維持一段時間的高壓，這對抵抗變形會有比較明顯的影響。當孔很大時，氣體對抵抗變形的影響會比較小，結果會趨近於真空狀態。對於開孔材料最好還是通過試驗測量不同壓載速率下的本構，然後將巨集觀等效的本構用於計算。