2.20 模拟汽车座椅中的发泡

*mat_57（*mat_low_density_foam）材料模型用于模拟可以恢复到原始形状的低密度泡沫，在汽车相关的CAE分析中经常用于模拟座椅坐垫、座椅靠背等使用泡沫材料的内饰件。该材料本构有如下特性：

（1）可以考虑热效应对材料的影响；

（2）应力-应变曲线有迟滞行为；

（3）拉伸行为是线性的，有拉伸截止应力；

（4）在拉伸阶段材料不会失效；

（5）通过*initial_foam_reference_geometry，可以进行应力初始化；

（6）使用该材料本构时，要注意LCID、HU、SHAPE几个参数的定义。其中：

① LCID为材料的名义应力与应变的关系曲线，仅描述材料的加载过程；

② HU与SHAPE用来控制卸载过程中的材料力学性能。

在材料试验时可以取单元尺寸的立方体形状发泡进行压缩试验，通过试验可以测得材料在加载、卸载过程中的名义应力与应变曲线。

从试验结果中可以轻易获取材料在加载过程中的应力-应变关系曲线，即LCID。

由于卸载过程中的材料力学性能由HU与SHAPE来控制，因此需要我们对HU与SHAPE进行调整以符合材料的试验结果。HU与SHAPE的确定过程如下。

（1）根据试验样件尺寸建立模型：

① 建立仅有1个六面体单元的模型；

② 约束六面体单元底面4个节点的z向自由度；

③ 在六面体单元顶部4个节点施加沿z负方向的强制位移。

（2）查看结果，描述六面体单元的应力-应变关系：

① 输出ELOUT文件，分别查看单元的应力-时间和应变-时间曲线；

② 合成上述两条曲线，生成单元的应力-应变曲线。

（3）调整卡片中的HU和SHAPE，与试验对标：

① 对比仿真和试验在卸载过程中的应力-应变曲线；

② 调整HU和SHAPE，使仿真结果与试验吻合。