Abaqus中复合材料弹性属性的设定
ABAQUS材料属性的设置
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4.4 材料库
方便材料定义，材料库可以保 存Abaqus中有效的材料模型 可以为金属（弹性和塑性）、 橡胶（超弹性）等创建材料库 材料库能够在Abaqus/CAE创建， 也可以从第三方插件类似Granta Design 和Matereality导入数据 材料库中的材料可以添加到任 何的Abaqus/CAE模型 材料库可以在不同的用户之间 共享
因为专注， 所以卓越！
第四讲 ABAQUS材料属性的设置
主要内容
4.1 定义和分配材料属性 4.2 单位及坐标系 4.3 材料评估 4.4 材料库 4.5 表面(skin)和纵梁(Stringer)
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4.1 定义和分配材料属性
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4.2 单位及坐标系
关于材料点方向（与每个单元的 材料或积分点相关的方向）
• • • • 影响输入：各项异性材料方向 影响输入：应力/应变输出方向 默认值取决于单元类型 实体单元使用全局的直角迪卡尔坐 标系 • 壳和薄膜单元使用全局迪卡尔坐标 系到表面的投影
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4.2 单位及坐标系
使用*ORIENTATION选 项指定局部材料坐标系 在大位移分析中，局部 材料坐标系的方向随着 材料一起旋转
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4.2 单位及坐标系
自由度
节点的基本求解变量 有效的节点自由度取决于单元类型 自由度以数字为标号
• • • • • • • • 1=x方向的平动自由度 2=y方向的平动自由度 3=z方向的平动自由度 4=x方向的转动自由度 5=y方向的转动自由度 6=z方向的转动自由度 ... 11=温度
abaqus复合材料失效子程序
abaqus复合材料失效子程序摘要：一、引言1.复合材料的概念和应用背景2.abaqus 软件在复合材料失效分析中的重要性二、abaqus 复合材料失效子程序介绍1.子程序的定义和功能2.子程序的输入和输出参数3.子程序在abaqus 中的调用方法三、abaqus 复合材料失效子程序的使用方法1.材料属性的设置2.边界条件和加载条件的设定3.求解器和求解设置4.后处理工具在失效分析中的应用四、abaqus 复合材料失效子程序在实际工程中的应用1.应用案例一：复合材料梁的失效分析2.应用案例二：复合材料壳体的失效分析3.应用案例三：复合材料连接件的失效分析五、结论1.abaqus 复合材料失效子程序的优势和局限性2.未来发展趋势和前景正文：一、引言随着科技的发展，复合材料在航空航天、汽车制造、建筑结构等领域的应用越来越广泛。
复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，但同时也存在着材料失效问题。
为了确保复合材料结构的安全性能，失效分析显得尤为重要。
abaqus 是一款强大的有限元分析软件，可以对复合材料进行失效分析。
本文将详细介绍abaqus 复合材料失效子程序的使用方法和应用案例。
二、abaqus 复合材料失效子程序介绍abaqus 复合材料失效子程序是基于abaqus 软件开发的，用于分析复合材料在各种工况下的失效行为。
该子程序集成了多种失效准则，可以分析包括纤维断裂、基体开裂、分层等在内的复合材料失效模式。
用户可以通过该子程序得到复合材料失效时的应力、应变、能量等数据，为结构设计提供依据。
三、abaqus 复合材料失效子程序的使用方法1.材料属性的设置：首先需要定义复合材料的各向异性属性，包括纤维和基体的弹性模量、泊松比、密度等。
2.边界条件和加载条件的设定：根据实际工况设置边界位移、固定约束、加载条件等。
3.求解器和求解设置：选择合适的求解器和求解设置，确保求解过程稳定且收敛。
4.后处理工具在失效分析中的应用：通过abaqus 的后处理工具，可以直观地观察到复合材料失效过程的应力、应变分布，以及失效模式。
abaqus复合材料
abaqus复合材料
Abaqus是一种用于有限元分析的软件，可以用来进行复合材
料的分析和模拟。
复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有比单一材料更好的性能和特性。
因此，在工程设计中，对复合材料的分析和模拟非常重要。
Abaqus可以对复合材料的力学特性进行研究和分析，包括应力、应变、刚度、强度等。
可以通过建立复合材料的宏观模型和微观模型来模拟复合材料的力学行为。
宏观模型可以通过宏观试验数据来建立，而微观模型可以通过模拟复合材料的微观结构来获得。
Abaqus提供了多种模拟复合材料的方法，包括纤维增强复合
材料、层合板、复合材料板、复合材料筋等。
可以通过定义材料的力学性能、纤维方向、层厚度等来模拟复合材料。
通过对模型进行加载和运算，可以得到复合材料在不同载荷下的应力应变分布、应力集中位置等。
Abaqus在复合材料的设计和分析中还提供了一些特殊的功能，如粘接接头和复合结构的分析。
粘接接头是将两个不同材料的部件连结在一起的方法，它可以通过Abaqus来模拟粘接接头
的强度和刚度，并进行设计优化。
复合结构是由多个复合材料部件组成的结构，可以通过Abaqus来分析复合结构的整体响
应和局部应力。
除了以上提到的功能外，Abaqus还提供了多种后处理工具和
结果图表，可以将分析结果输出为图形和表格，以便更好地理
解和展示复合材料的力学行为。
总之，Abaqus是一种功能强大的软件，特别适用于复合材料的分析和模拟。
它提供了多种模拟复合材料的方法和功能，可以帮助工程师和科研人员更好地理解复合材料的力学行为，优化设计和提高产品性能。
abaqus复合材料计算
abaqus复合材料计算Abaqus是一种常用的有限元分析软件，可以用于复合材料的计算和分析。
复合材料是由两种或两种以上不同材料组成的材料，具有优异的力学性能和特殊的工程应用。
下面我将从多个角度回答关于Abaqus复合材料计算的问题。
1. 复合材料的建模，在Abaqus中，复合材料可以通过将不同的材料属性和几何形状分配给不同的元素来进行建模。
可以使用不同类型的元素，如二维平面应力、平面应变、轴对称、三维等元素。
可以通过定义材料属性、层厚度、层堆叠顺序等来描述复合材料的几何形状和组成。
2. 材料属性的输入，Abaqus提供了多种材料模型和材料属性的输入方式，用于描述复合材料的力学行为。
可以选择线性弹性模型、非线性弹性模型或其他更复杂的材料模型。
可以输入弹性模量、剪切模量、泊松比、弯曲刚度、拉伸刚度等材料属性。
3. 边界条件的设置，在进行复合材料计算时，需要设置适当的边界条件来模拟实际工程中的加载情况。
可以设置固定边界条件、施加力或位移边界条件等。
边界条件的设置应该根据实际情况和分析目的进行合理选择。
4. 分析类型的选择，Abaqus提供了多种分析类型，如静力分析、动力分析、热分析等。
在进行复合材料计算时，需要根据具体的问题选择合适的分析类型。
例如，可以进行弯曲分析、层合板分析、冲击分析等。
5. 结果输出和后处理，Abaqus可以输出各种计算结果，如位移、应力、应变、应力应变曲线等。
可以使用Abaqus提供的后处理工具对结果进行可视化和分析。
可以绘制图表、动画、云图等，以便更好地理解和解释计算结果。
总结起来，Abaqus是一种功能强大的有限元分析软件，可以用于复合材料的计算和分析。
通过合理的建模、材料属性输入、边界条件设置、分析类型选择和结果输出与后处理，可以对复合材料的力学行为进行全面的研究和分析。
希望以上回答能够满足你的需求。
abaqus常用材料参数
abaqus常用材料参数
Abaqus是一个用于分析非线性物理系统的高性能软件套件，可用于准确模拟成型过程、强度与疲劳性能以及热-应力分离等复杂工程系统。
它可以精确模拟各种材料性能，并且需要利用适当的材料参数。
因此，为了使Abaqus软件套件可用于工程设计，让我们来看看如何设置Abaqus中常用的材料参数。
首先，需要设置材料参数，主要有静弹性、泊松比、杨氏模量以及弹性模量等参数，具体而言，静弹性参数决定了材料在有限变形或者微弱变形条件下的弹性反应；泊松比参数是表示材料在加载时在极限变形状态下的膨胀比率；杨氏模量表示材料的刚性程度；弹性模量参数主要表示材料的密度及抗弯刚度。
其次，在设置材料参数时，需要根据实际情况设置参数的大小，一般是根据材料的性能或者根据实验测试结果得到的。
同时，还可以根据Abaqus软件提供的参考值来设置。
再次，当材料参数设置完成之后，还需要利用Abaqus软件来进行多次仿真，以确认设置的参数是否合适，而且仿真结果也要尽可能与实验结果一致。
最后，Abaqus软件也提供了一个可视化的功能，它可以显示模型的变形状态和应力、应变分布情况，从而使用户可以根据变形状态及应力、应变得出精确的结论，确保建模是准确的。
总之，Abaqus软件提供了一系列用于分析不同工程系统的强大功能，使用Abaqus时，需要设置正确的材料参数，并且要通过多次
仿真来调整参数，以确保模型的精确性，最终可以得到满意的仿真结果。
Abaqus常用材料参数设置
Abaqus常用材料参数设置在ABAQUS中的材料库允许模拟绝大多数的工程材料，包括金属、塑料、橡胶、泡沫材料、复合材料、颗粒状土壤、岩石、以及混凝土和钢筋混凝土。
广泛的材料库包含几乎所有的ABAQUS材料模型，数据可以直接输入，可以从文件中读取，也可以从材料库中导入。
三种最常用的材料模型：线弹性、金属塑性和橡胶弹性。
1.延性金属的塑性许多金属在小应变时表现出近似线弹性的性质，材料刚度是一个常数，即杨氏或弹性模型。
2.线弹性材料模型：只有在小的弹性应变时是有效的（一般不超过5%）；可以是各向同性、正交各向异性或者完全各向异性；可以具有依赖与温度或者其他场变量的属性；如果是正交各向异性或者完全各向异性，则需要采用局部坐标来定义材料。
在ABAQUS/CAE中定义线弹性：在高应力（应变）的情况下，金属开始具有非线性、非弹性的行为，称其为塑性。
在ABAQUS/CAE中定义塑性在ABAQUS中定义塑性数据时，必须采用真实应力和真实应变。
而通常由实验得到的数据常常是以名义应力和名义应变的值给出。
在这种情况下，必须将塑性材料的数据从名义应力/应变值转化为真实应力/应变值。
经转化，最后得到真实应力和名义应力和名义应变之间的关系：ABAQUS会在提供的数据点之间进行线性差值（或者，在ABAQUS/Explicit中采用规则化数据）得到材料响应，并假设在输入数据定义范围之外的响应为常数。
3.超弹性（Hyperelasticity）典型的橡胶材料的应力-应变行为是高度的非线性，如图所示。
这种材料行为称为超弹性，超弹性材料的变形在大应变时（通常超过100%）仍然保持为弹性。
ABAQUS在模拟超弹性的时候，做出如下的假设：材料行为时弹性；材料行为时各向同性；模拟将考虑几何非线性；另外，ABAQUS/Standard默认材料是不可压缩的。
ABAQUS/Explicit假设材料是接近不可压缩的（默认的泊松比是0.475）。
弹性泡沫是另一类高度非线性的弹性材料。
ABAQUS材料属性的设置
ABAQUS材料属性的设置在ABAQUS中，可以通过多种方式来设置材料属性。
以下是一些常用的方法：1.材料数据库：ABAQUS提供了广泛的材料数据库，可以根据实际需要选择合适的材料属性。
在创建材料时，可以从材料数据库中选择合适的材料，并对其进行进一步的参数设置。
对于常见的材料，如钢、铝等，往往可以直接在材料数据库中找到相应的材料属性，无需手动设置。
2.材料属性卡：材料属性卡是ABAQUS中设置材料属性的一种常用方式。
可以在草图模式下，通过定义材料属性卡的方式来设置材料属性。
材料属性卡中包含了各种材料参数，如弹性模量、泊松比、屈服强度等。
可以通过手动输入或者使用预定义的表达式来设置这些参数。
材料属性卡在创建材料时非常灵活且可控，适用于不同类型的材料，但需要根据实际情况自行确定材料属性。
3.UMAT子程序：对于一些特殊的材料，无法通过材料数据库或材料属性卡来准确描述其行为时，可以使用UMAT（用户定义的材料）子程序来定义材料属性。
UMAT子程序是一种Fortran或C语言编写的子程序，在ABAQUS中用于描述材料的本构关系。
通过编写UMAT子程序，可以根据实验数据或经验公式来定义材料的应力-应变关系。
但编写UMAT子程序需要一定的编程知识和经验，并需要进行验证和调试。
4.材料变异：材料变异是指通过随机生成的材料性质来定义材料的不确定性。
在ABAQUS中，可以使用随机变量来定义材料属性，并通过概率分布函数来描述其概率分布。
通过变异分析，可以在结构分析的过程中考虑到材料属性的不确定性，从而更准确地评估结构的可靠性。
以上是ABAQUS中设置材料属性的几种常用方法。
根据实际需要，可以选择合适的方式来设置材料属性，以实现对结构行为的准确分析和预测。
需要注意的是，在设置材料属性时要根据实际情况进行合理的假设和参数化，确保结果的准确性和可靠性。
复合材料Abaqus仿真分析图文教程
复合材料Abaqus仿真分析图文教程
本文以一个非常简单的复合材料层合板为例，应用Abaqus/CAE对其进行线性静态分析。
一块边长为254mm的方形两层层合板，两层厚度均为2.54mm，第一层铺层角45°,第二层铺层角-45°；板的四边完全固支，板的上表面受到689.4kpa的压强。
各单层的材料相同，材料属性如下：
E1=276GPa，E2=6.9GPa，E3=5.2GPa，γ12=0.25，G12=3.4GPa，G13=3.4GPa，G23=3.4G。
定义模型的几何形状
创建一个具有平面壳体单元基本特征的三维变形体，在草图环境绘制板的几何形状如下图：
定义材料属性和局部材料方向
定义局部坐标系，对于像本例这样的简单几何体，本可以不用另外建立局部坐标系，但笔者还是在本例中用了局部坐标系，主要是考虑到以后再复杂问题中会经常用到这一方法。
创建铺层
最后，指派材料方向到模型。
可以通过工具——查询来检查铺层
生成装配件、定义分析步和输出要求
定义分析步，保留各项默认值即可。
场输出要求和历史输出要求都按默认的输出方式。
规定边界条件和施加载荷
定义完边界条件和载荷后模型会有如下显示
划分网格和定义作业
定义单元类型S8R5
划分8X8结构性网格
定义作业并检查提交求解
在作业管理器中，当状态显示成功后点击“结果”可直接进入结果可视化模块。
后处理
查看各单层的Mises应力
整个层板的Mises应力图。
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Abaqus中复合材料弹性属性的设定
一、定义材料的刚度矩阵
从弹性力学理论可以知道,各向异性材料的刚度矩阵由于有对称性，刚度系数有最初的36个减少到21个，如下图：
在实际应用中，大多数工程材料都有对称的内部结构，因此材料具有弹性对称性，这种对称性可以进一步简化上述的刚度矩阵。
1、有一个弹性对称面的材料（如结晶学中的单斜体）
例如取x-y平面为对称面，则D1112= D1113= D2212= D2213= D3312= D3313= D1223= D1323=0，刚度系数又减少8个，剩下13个。
2、有两个正交（相互垂直）弹性对称面的材料
例如进一步取x-z平面为对称面，则D1123= D2223= D3323= D1213=0，刚度系数又减少4个，剩下9个，如下图：
在Abaqus编辑材料中进行个刚度系数的设定。
3、有三个正交弹性对称面的材料
如果材料有三个相互垂直的弹性对称面，没有新的刚度系数为零，也只有9个。
4、横观各项同性材料
若经过弹性体材料一轴线，在垂直该轴线的平面内，各点的弹性性能在各方向上都相同，我们称此材料横观各向同性材料，如单向复合材料。
对于这种材料最终的刚度系数只剩下D1111，D1122，D1133，D3333，D1212五项，其余各项均为零。
在复合材料中，经常遇到正交各项异性和横观各项同性两种材料。
二、定义材料工程弹性常数
通过指定工程弹性常数定义线弹性正交各向异性材料是最便捷的一种方法，根据复合材料力学理论，用工程弹性常数表示的柔度矩阵表示如下：
其中，γij/E i =γji/E j，所以用9个独立弹性常数可以表征材料属性，即三个材料主方向上
的弹性模量E1，E2，E3，三个泊松比γ12，γ13，γ23，三个平面内的剪切弹性模量G12，G13，G23。
例如测得复合材料一组材料数据为：E1=39GPa，E2=8.4GPa，E3=5.2GPa，γ12=0.26，γ13=0.3，γ23=0.28，G12=4.2GPa，G13=3.6GPa，G23=2.4GPa（随便给出的）。
在Abaqus编辑材料对话框
中输入对应数据，完成正交各向异性材料的定义。
对于横观各向同性材料，E1=E2，γ13=γ23，γ31=γ32，G13=G23，弹性常数进一步减少到五个。
单层复合材料常常作为层合结构材料的基本单元使用，此时，单层厚度（方向3）和其他平面内方向（方向1，2）尺寸相比，一般是很小的，因此可近似认为σ33=0，τ13=τ23=0,即平
面应力状态，则有下面应变-应力关系：
我们可以用E1，E2，γ12，G12四个独立弹性常数来描述平面应力状态下的正交各向异性单层
材料。
例如，实验测定某碳纤维复合材料层板T300/5208的E1=181GPa，E2=10.3GPa，γ12=0.28，G12=7.17GPa。
按照经典层合板理论，即假设存在平面应力状态，其它与3方向有关的量不予考虑。
在Abaqus编辑材料窗口各数据对应如下图：。