Materialmodell #72 för betong - erfarenheter från en experimentell och numerisk studie

Rapporten behandlar erfarenheter från användningen av en materialmodell för betong, #72 "Concrete Damage", som finns i materialbiblioteket i FE-programmet LS-DYNA ver. 950. Det är version 1 av "K&C´s Concrete Model". Undersökningen är begränsad till modellering och simulering av betongplattor i två experimentserier, där betongplattorna hade olika materialegenskaper, men utsattes för samma explosionsbelastning i en stötvågstub. Experimenten har rapporterats tidigare och numeriska simuleringar utförts i LS-DYNA, DYNA och ABAQUS med andra materialmodeller. Resultaten av de här aktuella simuleringarna har inte visat godtagbar överensstämmelse med resultaten från experimenten. Orsaken är enligt modellförfattarna att Prandtl-Reuss flytvillkor, som används i "Release I", ej medger volymförändringar vid skjuvbrott och därför inte medger utveckling av tillräckligt stora membrantryckspänningar. Resultatet blir för låg styvhet i strukturen. Sammantaget kan sägas att materialmodellen i den form, dvs Release I, den finns i LS-DYNAS materialbibliotek, ver. 950, inte lämpar sig för prediktering av strukturrespons i inspända plattor utsatta för explosionsbelastning. Denna slutsats styrks av att sådana förändringar av modellen har genomförts av upphovsmännen, som avhjälpt problemet i "Release II och III". Dessa versioner är ännu ej implementerade i LS-DYNA:s materialbibliotek.