abaqus第五讲：ABAQUS中的材料
Abaqus中的材料属性和装配件
第四讲
概述
• 定义并分配材料属性 • 材料评估 • 材料库 • 什么是装配件? • 定位部件实例 • 阵列 • 布尔操作 • 装配件集和表面 • 显示组 • 练习
Introduction to Abaqus/CAE
L1.2
定义并分配材料属性
定义并分配材料属性
L1.19
Introduction to Abaqus/CAE
什么是装配件?
• 例子：婴儿四轮车的装配件
车身的一个实例 轴的两个实例 轴支座的四个实例 把手的一个实例 轮子的四个实例
L1.20
当部件定义变化时，轮子的实例 自动更新
Introduction to Abaqus/CAE
定位部件实例
定位部件实例
• 在这些情况下， Abaqus/CAE允许用户将前 面定义的相对约束转化为绝 对约束 。
Parallel face constraint 1
fixed
Parallel face constraint 2
Parallel face constraint 3
fixed
movable fixed
movable
Edit Section Assignment dialog box
Introduction to Abaqus/CAE
L1.9
定义并分配材料属性
• 梁的视觉上的反馈 • 梁的建模是基于线特征；其横截面尺寸认为是截面属性。
Introduction to Abaqus/CAE
定义并分配材料属性
• 可以通过观察梁的外形改变梁截面属性的定义 • 很容易检测建模误差
Introduction to Abaqus/CAE
abaqus铝合金材料参数
Abaqus铝合金材料参数引言铝合金是一种常用的工程材料，具有优异的机械性能和良好的耐腐蚀性能。
在工程实践中，为了更准确地模拟铝合金材料的行为，需要确定合适的材料参数。
本文将介绍使用Abaqus软件进行铝合金材料参数建立的方法和步骤。
Abaqus软件简介Abaqus是一种常用的有限元分析软件，广泛应用于工程结构和材料的模拟和分析。
它提供了丰富的材料模型和参数设置选项，可以实现准确的材料行为模拟。
铝合金材料参数建立步骤步骤一：材料测试在建立铝合金材料参数之前，需要进行一系列的材料测试，以获取材料的力学性能数据。
常见的测试方法包括拉伸试验、压缩试验和剪切试验。
通过这些测试，可以得到材料的应力-应变曲线和其他重要的力学性能参数。
步骤二：材料模型选择根据铝合金材料的特性和测试结果，选择合适的材料模型。
Abaqus提供了多种材料模型，如线性弹性模型、弹塑性模型和本构模型等。
根据实际情况，选择最合适的模型进行建模。
步骤三：材料参数确定根据选定的材料模型，需要确定相应的材料参数。
这些参数可以通过拟合实验数据或者根据已有的材料参数手册进行确定。
对于铝合金材料，常见的参数包括弹性模量、屈服强度、屈服应变、硬化指数等。
步骤四：材料参数输入在Abaqus软件中，可以通过定义材料属性和输入材料参数来建立铝合金材料模型。
在模型建立过程中，需要输入材料的基本参数，如杨氏模量、泊松比等。
此外，还需要输入材料的本构参数，如弹性区参数、塑性区参数等。
铝合金材料参数建立实例以某种常见的铝合金材料为例，介绍具体的建模步骤和参数输入方法。
步骤一：材料测试对该铝合金材料进行拉伸试验，得到应力-应变曲线。
根据试验数据，计算出屈服强度和屈服应变等力学性能参数。
步骤二：材料模型选择根据铝合金材料的非线性特性，选择弹塑性模型进行建模。
步骤三：材料参数确定根据试验数据，拟合得到材料的本构参数。
假设材料的本构关系为线性弹性-塑性本构关系，通过拟合得到以下参数： - 弹性模量：70 GPa - 屈服强度：300 MPa - 屈服应变：0.2 - 硬化指数：0.1步骤四：材料参数输入在Abaqus软件中，定义材料属性并输入材料参数。
abaqus铝合金材料参数
abaqus铝合金材料参数摘要：1.引言2.阿巴库斯铝合金材料的定义和特点3.阿巴库斯铝合金材料的参数4.阿巴库斯铝合金材料的应用5.结论正文：1.引言阿巴库斯（Abaqus）是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，其强大的功能和便捷的操作受到了许多工程师和研究人员的青睐。
在阿巴库斯中，铝合金材料是一种常见的材料类型，具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性等特点。
本文将介绍阿巴库斯铝合金材料的参数设置，以帮助用户更好地进行有限元分析。
2.阿巴库s 铝合金材料的定义和特点铝合金是指以铝为主要成分，含有一定量硅、镁、铜、锌等元素的合金。
铝合金材料因其优良的力学性能、良好的耐腐蚀性能和较低的密度，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
3.阿巴库斯铝合金材料的参数在阿巴库斯中，铝合金材料的参数主要包括以下几个方面：（1）材料名称：在阿巴库斯中，需要首先定义材料名称，以便在后续的分析中调用。
常用的铝合金材料名称有Aluminum Alloy 6061、Aluminum Alloy 7075 等。
（2）弹性模量：弹性模量是描述材料弹性特性的物理量，通常用来衡量材料的刚度。
铝合金的弹性模量一般在60-100 GPa 之间。
（3）泊松比：泊松比是描述材料在受到拉伸或压缩时，其体积变化与应变之比的物理量。
铝合金的泊松比一般在0.33-0.35 之间。
（4）密度：密度是描述材料单位体积质量的物理量，通常用来衡量材料的重量。
铝合金的密度一般在2.7-7.9 g/cm之间。
（5）塑性应变比：塑性应变比是描述材料在塑性变形阶段，其应变与应力之比的物理量。
铝合金的塑性应变比一般在0.2-0.3 之间。
4.阿巴库斯铝合金材料的应用在阿巴库斯中，定义好铝合金材料的参数后，可以用于各种工程结构的有限元分析，如结构强度分析、疲劳寿命分析、热应力分析等。
通过分析结果，工程师可以对结构进行优化设计，以提高其性能和使用寿命。
5.结论阿巴库斯铝合金材料参数的设置对于有限元分析结果的准确性和可靠性具有重要意义。
abaqus氧化铝陶瓷材料参数
abaqus氧化铝陶瓷材料参数
在Abaqus中，要定义氧化铝陶瓷材料的参数，您需要提供以下物理性能：
1. 弹性模量（Young's modulus and Poisson's ratio）：氧化铝陶瓷具有
较高的弹性模量，通常在数十至数百GPa的范围内。
根据温度和所受应力
的情况，这个数值可能会有所不同。
同时，氧化铝陶瓷的泊松比一般在左右。
2. 热膨胀系数（Thermal Expansion Coefficient）：氧化铝陶瓷的热膨胀
系数通常在8-1010^-6/°C之间，具体数值取决于温度范围和制造工艺。
3. 热导率（Thermal Conductivity）：氧化铝陶瓷的热导率一般在20-
30W/(m·K)之间，这也取决于温度和制造工艺。
4. 密度（Density）：氧化铝陶瓷的密度大约为/cm³。
5. 强度参数（Strength Parameters）：您还需要提供氧化铝陶瓷的强度参数，如屈服强度、抗拉强度和断裂韧性等。
这些参数对于模拟材料的失效和断裂行为非常重要。
在Abaqus中，您可以使用Property模块来定义这些材料属性。
具体操作
步骤如下：
1. 在Property模块中，创建一个材料。
2. 输入上述物理性能参数。
3. 如果有必要，还需要定义材料的其他属性，如损伤和断裂准则等。
注意：由于Abaqus是一个高度模块化的有限元分析软件，具体的操作步骤可能会根据您的模型和需求有所不同。
建议参考Abaqus的官方文档或教程以获取更详细的信息。
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材料库使用方法
abaqus材料库使用方法abaqus是一种常用的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。
在abaqus中，材料库是一个非常重要的组成部分，它包含了大量已经定义好的材料模型，用户可以根据需要选择合适的材料模型来进行分析和仿真。
使用abaqus材料库的方法如下：1. 打开abaqus软件，在主界面上选择"材料"菜单，然后点击"材料库"按钮。
2. 在材料库中，可以找到各种各样的材料模型，包括金属、塑料、复合材料等等。
用户可以通过浏览或搜索的方式找到需要的材料模型。
3. 选择合适的材料模型后，可以进一步查看和编辑该材料模型的属性。
点击材料模型的名称，可以查看该材料模型的详细信息，包括材料的机械性能、热物性、热膨胀系数等等。
4. 如果需要修改材料模型的属性，可以点击材料模型名称后面的"编辑"按钮。
在编辑界面中，用户可以修改材料的各种属性参数，比如弹性模量、屈服强度、热膨胀系数等等。
5. 在编辑材料属性时，用户可以选择不同的参数类型，比如常数、函数、表格等等。
根据具体需求，选择合适的参数类型，并输入相应的数值或函数表达式。
6. 在编辑材料属性时，还可以设置不同的温度和应变范围。
abaqus 可以根据不同的温度和应变条件，自动计算材料的力学性能。
7. 编辑完成后，点击"确定"按钮保存修改的材料属性。
然后可以在分析和仿真过程中使用该材料模型。
使用abaqus材料库的好处是显而易见的。
首先，abaqus材料库中包含了大量已经定义好的材料模型，用户可以直接使用，不需要重复定义。
其次，abaqus材料库中的模型经过验证和优化，具有较高的准确性和可靠性。
再次，abaqus材料库中的模型可以根据需要进行修改和定制，满足用户的具体需求。
最后，abaqus材料库的使用方法简单明了，用户可以快速上手，提高工作效率。
abaqus材料库是一个非常实用的工具，可以帮助工程师和科研人员进行材料分析和仿真。
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。
abaqus第五讲：ABAQUS中的材料解析
北京怡格明思工程技术有限公司
ABAQUS所用的材料曲线
Innovating through simulation
屈服面
ABAQUS中提供了Mises（针对各向同性材料）和Hill（针对各向异性材料）两种屈 服准则。
Mises屈服准则适用于金属在发生屈服时初始表现为各向同性的情况。 －－－可以应用于承受单调载荷的金属材料（例如，进行碰撞分析和成型模拟）。 Hill屈服准则适用于金属在发生屈服时初始表现为各向异性的情况。 －－－Hill屈服准则假设各向异性并不会导致金属的塑性变形； －－－只有在确保金属的塑性变形比较小（5％）的时候才能应用该屈服准则；
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Innovating through simulation
材料硬化
屈服面会由于塑性变形而发生改变。屈服面的改变是由硬化法则来定义的。 ABAQUS中提供了以下几种硬化法则：
●理想塑性 ●各向同性硬化法则
适用于碰撞分析、成型分析和一般Fra bibliotek失效分析； 单调加载情况；
●运动硬化法则
Innovating through simulation
材料失效（只能在ABAQUS/Explicit中定义和应用）
*BRITTLE CRACKING: 该材料模型用于拉伸开裂的脆性材料，比如混凝土。 *BRITTLE FAILURE: 该选项允许单元脆性开裂并失效，然后从模型中删除。 *EOS: 材料的状态方程可以用于模拟流体动力学 (爆炸)材料，或几乎不可压流体。 *SHEAR FAILURE: 该选项用于模拟金属材料的韧性失效 。 *TENSILE FAILURE: 该选项用于模拟材料的拉伸失效。
第五讲 ABAQUS中的材料
王慎平 北京怡格明思工程技术有限公司
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linear elasticity
true stress and log strain
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plastic strain at initial yield 0.0
Innovating through simulation
Hill塑性
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Hill’s plasticity
方向；
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Innovating through simulation
在ABAQUS/CAE中 定义线弹性：
Temperaturedependence
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Innovating through simulation
在高应力（和应变）情况下，金属开始具有非线性、非弹性的行为，称其为塑性。
nom
l
l0 l0
l
l0
l0 l0
l
l0
1
在表达式两边同时加上1，并取自然对数可以得到真实应变和名义应变之间的关系为：
ln(1 nom )
考虑到塑性变形的不可压缩性，并假定弹性变形也是不可压缩的，建立了真实应力和名
义应力之间的关系为：
l0 A0 lA
当前面积与初始面积的关系为：
A
A0
l0 l
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材料失效（只能在ABAQUS/Explicit中定义和应用）
*BRITTLE CRACKING: 该材料模型用于拉伸开裂的脆性材料，比如混凝土。 *BRITTLE FAILURE: 该选项允许单元脆性开裂并失效，然后从模型中删除。 *EOS: 材料的状态方程可以用于模拟流体动力学 (爆炸)材料，或几乎不可压流体。 *SHEAR FAILURE: 该选项用于模拟金属材料的韧性失效 。 *TENSILE FAILURE: 该选项用于模拟材料的拉伸失效。
弹塑性材料在拉伸实验中的名义应力－应变行为
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在ABAQUS中定义塑性
当在ABAQUS中定义塑性数据时，必须采用真实应力和真实应变。ABAQUS需要这些值以便 正确地换算数据。 材料实验的数据常常是以名义应力和名义应变的值的形式给出。在这种情况下，必须应用下 面给出的公式将塑性材料的数据从名义应力/应变的值转换为真实应力/应变的值。 为了建立真实应变和名义应变之间的关系，首先将名义应变表示为：
第五讲 ABAQUS中的材料
王慎平 北京怡格明思工程技术有限公司
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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、 泡沫塑料、复合材料、颗粒状土壤、岩石、以及素混凝土和钢筋混凝土。
三种最常用的材料模型：线弹性、金属塑性和橡胶弹性。
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弹-塑性问题的单元选取
■ 当模拟材料不可压缩特性时，在ABAQUS/Standard中的完全积分二次实体单元对体积 自锁非常敏感，因此，不能应用于弹－塑性问题的模拟。在ABAQUS/Standard中的完全 积 分一次实体单元不受体积自锁的影响，因为在这些单元中ABAQUS实际上采用了常数体积应 变。因此，它们可安全地应用于塑性问题。
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材料硬化
屈服面会由于塑性变形而发生改变。屈服面的改变是由硬化法则来定义的。 ABAQUS中提供了以下几种硬化法则：
●理想塑性 ●各向同性硬化法则
适用于碰撞分析、成型分析和一般的失效分析； 单调加载情况；
●运动硬化法则ຫໍສະໝຸດ F AF A0l l0
nom
(
l l0
)
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得到真实应力和名义应力和名义应变之间的关系：
nom (1 nom )
应用ABAQUS定义金属材料的性能时候，需要采用真实应力和真实应变，而 一般我们通过实验获得的材料数据大多是名义应力和名义应变，所以需要进 行数据的转换。ABAQUS会在提供的数据点之间进行线性插值（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。
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 弹性模量。
线弹性材料的应力－应变行为，如在小应变下的钢材
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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
适用于循环加载情况；只能在/Standard 中应用；
●混合的各向同性/运动硬化法则
● Johnson-Cook 塑性
非常适合于模拟具有高应变率变形的金属材料； 只能在/Explicit中应用；
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在ABAQUS/CAE中定义材料塑性：Mises 塑性
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ABAQUS所用的材料曲线
Innovating through simulation
屈服面
ABAQUS中提供了Mises（针对各向同性材料）和Hill（针对各向异性材料）两种屈 服准则。
Mises屈服准则适用于金属在发生屈服时初始表现为各向同性的情况。 －－－可以应用于承受单调载荷的金属材料（例如，进行碰撞分析和成型模拟）。 Hill屈服准则适用于金属在发生屈服时初始表现为各向异性的情况。 －－－Hill屈服准则假设各向异性并不会导致金属的塑性变形； －－－只有在确保金属的塑性变形比较小（5％）的时候才能应用该屈服准则；