Abaqus针对复合材料优势
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针对复合材料的优势
四Abaqus在复合材料领域的优势4.1 复合材料介绍4.1.1 复合材料的应用复合材料有许多特性：1、制造工艺简单2、比强度高，比刚度大3、具有灵活的可设计性4、耐腐蚀，对疲劳不敏感5、热稳定性能、高温性能好由于复合材料的上述优点，在航空航天、汽车、船舶等领域，都有广泛的应用。
复合材料的大量应用对分析技术提出新的挑战。
4.1.2 复合材料的结构复合材料是一种至少由两种材料混合而成的宏观材料，其中的一种材料被称作基体，其它的材料称作纤维。
其中纤维可以包含很多不同的形式：离散的宏观粒子，任意方向的短纤维，规则排列的纤维和织物。
1)单向纤维层合板----冲击分析2)编织复合材料---- 挤压分析3)蜂窝夹心复合材料----不可见冲击损伤分析基体和纤维的存在形式以及材料属性对于复合材料的力学行为有着很大的影响。
改变纤维和基体的属性目的就是在于生成一种复合材料具有如下性质：1）低成本：原型，大规模生产，零件合并，维修，技术成熟。
2）期望的重量：轻重量，比重分配合理。
3）改进的强度和刚度：高强度/高刚度比。
4）改进的表面属性：良好的耐腐蚀性，表面抛光性好。
5）期望的热属性：较低的热传导性，热膨胀系数较低。
6）独特的电属性：具有较高的绝缘强度，无磁性。
7）空间适应性：大部件，特殊的几何构型。
4.1.4 复合材料的有限元模拟根据不同的分析目的，可以采用不同的复合材料模拟技术：1）微观模拟：将纤维和基体都分别模拟为可变形连续体。
2）宏观模拟：将复合材料模拟为一个正交各向异性体或是完全各向异性体。
3）混合模拟：将复合材料模拟为一系列离散、可见的纤维层合板。
4）离散纤维模拟：采用离散单元或是其它模拟工具进行模拟。
5）子模型模拟：对于研究加强纤维周围点的应力集中问题比较有效。
微观模拟：纤维-基体的单胞模拟混合模拟：层合板的混合模拟Abaqus中复合材料的单元技术Abaqus中复合材料的单元技术主要为三种：分层壳单元、分层实体单元以及实体壳单元。
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复合材料
复合材料不仅仅是几种材料的混合物。
它有一些普通材料所没有的特性。
它在潮湿和高温环境、冲击、电化学腐蚀、雷电和电磁屏蔽环境中具有不同于普通材料的特性。
复合材料的结构形式包括层板、夹层结构、微模型、机织预制件等。
复合材料的结构和材料是相同的，并且在结构形成时可以同时确定材料的分布。
它的性能与制造过程密切相关，但制造过程非常复杂。
由于复合材料结构不同层的材料性能不同，复合材料结构在复杂荷载作用下的破坏模式和破坏准则也各不相同。
在ABAQUS中，复合材料的分析方法如下1建模其结构形式决定了其建模方法，可以采用基于连续介质的壳单元和常规壳单元。
复合材料应用广泛，但复合材料的建模是一个难点。
制作复杂的结构光需要一个月的时间2材料使用“图纸类型”（图层材质）来建立材质参数。
材料参数可以以工程参数的形式给出，也可以通过子选项给出材料强度数据。
这种材料只使用平面应力问题。
ABAQUS可以用两种方式定义层压板：复合材料截面定义和复合材料层压板定义复合剖面定义对每个区域使用相同的图层特性。
这样，我们只需要创建一个壳组合，将截面属性指定给二维（在网格中定义的常规壳元素）或三维（三维的大小应与壳中给定的厚度一致）。
基于网格中定义的连续体的壳单元）ABAQUS复合分析方法简介复合覆盖定义由复合布局管理器定义，主要用于在模型的不同区域构造不同的层。
因此，在定义之前应该先划分区域，并将不同的层分配给不同的区域。
它可以根据常规shell的元素和属性进行定义。
传统的壳单元定义每个层的厚度并将其分配给二维模型。
根据单元的厚度可以将单元划分为三维单元的厚度方向。
提示：堆栈参考坐标系（放置方向）的定义和每个堆栈坐标系（图层方向）的定义。
定义正确的图层角度、图层厚度和图层顺序。
ABAQUS无法分析单个层的法向变化超过90度的情况，因此需要定义多个层。
坐标系可以任意定义。
选择后，可以定义围绕轴的旋转角度以获得正确的坐标系。
ABAQUS复合分析方法简介典型例子：ABAQUS复合分析方法简介型号说明：简支夹芯结构，1/4复合板模型。
ABAQUS在钢板_混凝土复合材料结构中的应用
文章编号:1009 6825(2007)21 0069 02ABAQUS 在钢板 混凝土复合材料结构中的应用收稿日期:2007 03 29作者简介:邹 林(1977 ),女,讲师,长江工程职业技术学院,湖北赤壁 437302李 刚(1978 ),男,工程师,济南市水利建筑勘测设计研究院,山东济南 250014詹金林(1977 ),男,硕士,工程师,现代建筑设计集团申元岩土工程有限公司,上海 200011邹林 李刚 詹金林摘 要:用ABAQ US 有限元软件对钢板 混凝土复合材料进行了仿真模拟,通过不同工况的计算对比,显示出钢板 混凝土复合材料的优点,验证了在保证钢板与混凝土梁协同工作条件下,采用该结构的可行性。
关键词:复合材料,A BAQ U S,有限元,钢筋混凝土中图分类号:T U 398.9文献标识码:A1 概述钢筋混凝土结构由于其合理地利用了混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能,具有良好的整体性和耐久性,对建筑业的发展有着巨大的推动作用,然而随着建筑物规模的发展,很多情况下钢筋混凝土已经满足不了结构的需要,于是就有了复合材料以及预应力混凝土的出现。
现在混凝土复合材料多种多样,有玻璃钢 混凝土复合材料、钢纤维 混凝土复合材料、型钢 混凝土复合材料、钢板 混凝土复合材料等,这些复合材料的应用使得结构的强度明显提高,明显减小了结构截面的尺寸和结构的自重。
钢板混凝土结构由于其简单易行的特点而得到广泛的应用,而且外贴钢板还可以用来补强钢筋混凝土结构,弥补由于某些原因造成的质量问题。
钢板与被加固件的连接有涂抹特殊结构胶、植筋锚固焊接或 锚固 焊接 粘结!三重连接技术等,可以使二者很好地连接成一体,达到同步受力,消除应力滞后的效果。
下面就钢板混凝土结构进行了数值模拟研究,通过不同工况对比,显示钢板混凝土结构的优点。
2 ABAQUS 软件的有限元分析有限元的发展至今已经有五十多年了,随着计算机性能的提高,有限元的功能也越来越强,从当初单纯的线性发展到现在的非线性,可以解决结构、热、流体、电磁、声学等问题,可以模拟复杂的接触、碰撞、爆破等问题。
Abaqus复合材料
•
Copyright 2008 SIMILIA, Inc.
Virtual Crack Closure Technique (VCCT)
• VCCT • Has been used manually in the aerospace industry for many years • Based on Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) concepts • Based on computing the energy release rates for normal and shear crack-tip deformation modes • Compare energy release rates to interlaminar fracture toughness
= 1 for B-K (2D shown): mixType
GIIC GIC + (GIIC − GIC ) G +G II I
m n
o
m
= 2 for Power law:
GI GII GIII + + G IC GIIC GIIIC
Solid Mesh
Copyright 2008 SIMILIA, Inc.
实体壳单元
• 实体壳单元是三维应力/位移单元，它的响应同壳类似，但是具有实体的拓扑 • 单元 – SC6R，SC8R • 属性定义 – *SHELL SECTION, COMPOSITE，STACKING DIRECTION={1|2|3|orientation} • 材料定义 – *ELASTIC, TYPE=ISOTROPIC, TYPE=LAMINA
abaqus复合材料
abaqus复合材料Abaqus复合材料。
Abaqus是一款强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域的结构分析、材料仿真等方面。
在复合材料领域，Abaqus更是被广泛使用，因为它能够准确地模拟复合材料的力学行为，为工程师提供重要的设计和优化信息。
复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
Abaqus在复合材料的分析中发挥着重要作用，下面将介绍Abaqus在复合材料分析中的应用。
首先，Abaqus可以准确地模拟复合材料的各向异性特性。
复合材料的各向异性是指材料在不同方向上具有不同的力学性能，这对于工程设计来说是非常重要的。
Abaqus可以通过定义合适的材料模型和参数来准确地描述复合材料的各向异性特性，从而为工程师提供可靠的仿真结果。
其次，Abaqus能够模拟复合材料的损伤和破坏行为。
复合材料在使用过程中会受到各种外部载荷的作用，可能会发生损伤和破坏。
Abaqus可以通过使用适当的本构模型和损伤模型来模拟复合材料的损伤和破坏行为，帮助工程师预测材料的寿命和安全性能。
此外，Abaqus还可以进行复合材料的结构优化设计。
复合材料的结构设计需要考虑材料的各向异性、损伤和破坏行为等因素，这对工程师来说是一个复杂的问题。
Abaqus可以通过结合有限元分析和优化算法，帮助工程师进行复合材料结构的优化设计，提高材料的性能和效率。
总之，Abaqus在复合材料分析中具有重要的应用价值。
它可以准确地模拟复合材料的各向异性特性，损伤和破坏行为，以及进行结构优化设计，为工程师提供重要的设计和优化信息。
相信随着Abaqus软件的不断发展和完善，它在复合材料领域的应用将会更加广泛，为工程设计和科研工作带来更多的便利和帮助。
abaqus在组合结构中的应用
ABAQUS在组合结构中的应用1. 应用背景组合结构是指由不同材料组成的结构，这些材料在力学性能和物理特性上有所不同。
组合结构广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
在设计和优化组合结构时，需要考虑复杂的力学行为和相互作用效应。
ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，其强大的模拟功能使得它成为研究和工程领域中组合结构分析的首选工具。
2. 应用过程2.1 建立几何模型在ABAQUS中，首先需要根据实际情况建立组合结构的几何模型。
可以使用ABAQUS提供的几何建模工具，也可以通过导入CAD模型来创建几何模型。
几何模型应该包括所有组合结构的构件和连接方式。
2.2 定义材料属性组合结构中的材料通常具有不同的力学性能和物理特性。
在ABAQUS中，可以通过定义不同的材料属性来模拟组合结构中的各个材料。
这些材料属性包括弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数等。
2.3 网格划分在进行有限元分析之前，需要将几何模型划分为有限元网格。
ABAQUS提供了多种网格划分工具，可以根据需要选择合适的方法。
划分网格时需要考虑到组合结构中不同材料的边界条件和力学行为。
2.4 定义边界条件在组合结构分析中，边界条件的定义非常重要。
边界条件包括加载条件、约束条件等。
加载条件可以是力、压力、温度等，约束条件可以是固定支撑、自由支撑等。
根据实际情况，在ABAQUS中定义合适的边界条件。
2.5 定义分析步组合结构的分析通常需要多个分析步骤。
每个分析步骤可以有不同的加载条件和约束条件。
在ABAQUS中，可以通过定义分析步来模拟组合结构的实际工况。
2.6 进行有限元分析完成以上准备工作后，可以开始进行组合结构的有限元分析。
在ABAQUS中，可以选择合适的分析模型和求解方法，进行静态分析、动态分析、热力耦合分析等。
根据实际需要，可以对组合结构的不同部分进行局部分析或整体分析。
2.7 分析结果评估有限元分析完成后，可以对分析结果进行评估和分析。
ABAQUS提供了丰富的后处理功能，可以对位移、应力、应变、变形等进行可视化显示和分析。
abaqus碳纤维复合材料结构
Abaqus碳纤维复合材料结构1. 概述碳纤维复合材料是一种具有优异性能的先进材料，它在航空航天、汽车工业、体育器材等领域得到了广泛应用。
在工程设计中，对碳纤维复合材料结构的性能和可靠性进行准确的评估至关重要。
Abaqus是一种常用的有限元分析软件，能够对复材结构进行准确的模拟和分析，因此对于碳纤维复合材料结构的研究至关重要。
2. 碳纤维复合材料的特点碳纤维复合材料由高强度的碳纤维和塑料基体组成，具有重量轻、强度高、刚性大、耐腐蚀、抗疲劳等优点。
然而，碳纤维复合材料的非均匀性和复杂的结构使得其性能表现和预测变得更加复杂。
需要借助有限元分析等方法进行深入研究。
3. Abaqus对碳纤维复合材料结构的模拟Abaqus作为有限元分析软件，具有强大的建模和分析能力，能够对碳纤维复合材料的结构进行准确的模拟。
通过Abaqus可以建立复材层合板、复材蜂窝结构、复材夹芯板等常见的复材结构模型，并进行受力性能、疲劳寿命、断裂行为等方面的分析和预测。
4. Abaqus在碳纤维复合材料结构中的应用Abaqus在碳纤维复合材料结构领域有着广泛的应用，例如在航空航天领域，可以利用Abaqus对飞机机翼、机身等结构的复材部件进行受力和疲劳寿命分析；在汽车工业领域，可以利用Abaqus对碳纤维复合材料车身、悬挂系统等部件进行强度和刚度分析；在体育器材制造领域，可以利用Abaqus对碳纤维复合材料网球拍、高尔夫球杆等产品的性能进行模拟和预测。
这些实际应用表明Abaqus在碳纤维复合材料结构研究中的重要性和价值。
5. Abaqus在碳纤维复合材料结构研究中的挑战和展望尽管Abaqus在碳纤维复合材料结构研究中取得了显著的成果，但仍然面临一些挑战，如对复材材料本身非线性、破坏行为、界面效应等方面的准确建模和模拟；另外，随着复材结构的复杂化和应用领域的拓展，需要Abaqus不断更新和完善其建模和分析能力，以满足不断增长的复材结构仿真需求。
ABAQUS复合材料建模技术与应用
ABAQUS复合材料建模技术与应用引言ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，被广泛应用于工程领域。
复合材料是一种由两种或两种以上不同的材料组合而成的材料。
在实际工程中，复合材料的使用越来越普遍，因为它具有优秀的力学性能和轻质化的特点。
本文将介绍ABAQUS 在复合材料建模方面的技术与应用。
复合材料的基本组成复合材料主要由纤维增强体和基体组成。
纤维增强体可以是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，而基体则是固化的树脂或金属。
纤维增强体负责承担拉伸等载荷，而基体则负责传递载荷和固定纤维。
ABAQUS复合材料建模技术ABAQUS提供了多种复合材料建模技术，下面将分别介绍其中的几种常用技术。
复合材料层合板建模复合材料常用的一种结构形式是层合板或层合壳。
ABAQUS 可以通过定义层的属性来建模复合材料层合板。
层的属性包括纤维方向、面层材料性质、层厚等。
通过定义不同的层属性，可以建立纤维方向不同、材料性质不同的复合材料层合板模型。
复合材料体积单元建模ABAQUS还提供了建模复合材料体积单元的技术。
在复合材料体积单元中，纤维的分布和取向对模型的性能起着重要影响。
ABAQUS可以通过使用任意形状的单元网格来建模复合材料体积单元。
在单元网格中，可以更精确地定义纤维的取向和分布。
复合材料断裂模型复合材料在实际使用中容易发生断裂。
ABAQUS提供了多种复合材料断裂模型，可以用来预测和分析复合材料的断裂行为。
其中常用的模型包括线性弹性断裂模型、能量释放率断裂模型等。
通过使用这些断裂模型，可以更好地评估复合材料的失效准则和断裂行为。
复合材料在工程中的应用复合材料在航空航天、汽车、船舶等领域的应用越来越广泛。
下面将介绍几个典型的复合材料工程应用案例。
航空航天领域在航空航天领域，复合材料可以用于制造飞机机身、机翼等部件。
使用复合材料可以降低结构重量、提高飞机性能。
通过使用ABAQUS建模技术，可以对复合材料结构进行优化设计，提高其强度和刚度。
(整理)基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析
基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析由于玻璃钢复合材料的薄壁圆筒结构具有强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀，电绝缘及透微波等优点，目前已广泛应用于航空航天和民用领域中。
工程中广泛使用的这些薄壁圆筒，当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等荷载作用时，最常见的失效模式为屈曲。
因此，为了保证结构的安全，需要进行屈曲分析。
对结构进行屈曲分析，涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学计算，要通过求解高阶偏微分方程组，才能求解失稳临界荷载，而且只有少数简单结构才能求得精确的解析解。
因此，只能采用能量法、数值方法和有限元方法等近似的分析方法进行分析。
近20年来，随着计算机和有限元方法的迅猛发展，形成了许多的实用分析程序，提高了对复杂结构进行屈曲分析的能力和设计水平。
ABAQUS 就是其中的杰出代表。
1.屈曲有限元理论有限元方法中，对结构的屈曲失稳问题的分析方法主要有两类：一类是通过特征值分析计算屈曲载荷，另一类是利用结合Newton—Raphson迭代的弧长法来确定加载方向，追踪失稳路径的几何非线性分析方法，能有效分析高度非线性屈曲和后屈曲问题。
1.1线性屈曲假设结构受到的外载荷模式为。
，幅值大小为，结构内力为Q，则静力平衡方程应为进一步考察结构在载荷作用下的平衡方程，得到由于结构达到保持稳定的临界载荷时有，代入上式得该方程对应的特征值问题为如果忽略几何刚度增量的影响，屈曲分析的方程又可进一步简化为该方程即为求解线性屈曲的特征值方程。
为屈曲失稳载荷因子，为结构失稳形态的特征向量。
1.2非线性屈曲非线性屈曲分析方法多采用弧长法进行分步迭代计算，在增量非线性有限元分析中，沿着平衡路径迭代位移增量的大小(也叫弧长)和方向，确定载荷增量的自动加载方案，可用于高度非线性的屈曲失稳问题。
与提取特征值的线性屈曲分析相比，弧长法不仅考虑刚度奇异的失稳点附近的平衡，而且通过追踪整个失稳过程中实际的载荷、位移关系，获得结构失稳前后的全部信息，适合于高度非线性的屈曲失稳问题。
abaqus复合材料计算
abaqus复合材料计算【实用版】目录1.引言2.Abaqus 软件介绍3.复合材料概述4.Abaqus 复合材料计算方法5.复合材料计算应用案例6.总结正文1.引言随着科技的不断发展，复合材料在航空航天、汽车、新能源等领域的应用越来越广泛。
为了提高复合材料的性能和降低成本，研究人员需要对其进行深入的研究。
Abaqus 是一款广泛应用于材料力学分析和计算的软件，可以为研究人员提供强大的复合材料计算功能。
本文将介绍 Abaqus 软件及其在复合材料计算方面的应用。
2.Abaqus 软件介绍Abaqus 是一款法国达索系统公司开发的大型通用有限元分析软件，广泛应用于各种工程领域。
它提供了一个图形用户界面和一个脚本接口，用户可以通过这两种方式进行模型的创建、编辑和分析。
Abaqus 支持多种材料模型和求解器，可以解决从简单的线性问题到复杂的非线性、非均匀、瞬态和动力学问题。
3.复合材料概述复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过一定的方式组合而成的新材料，它具有较好的综合性能。
复合材料的性能可以通过调整组成、结构和工艺来实现优化。
复合材料主要包括纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和纳米增强复合材料等。
4.Abaqus 复合材料计算方法Abaqus 提供了丰富的复合材料计算方法，包括：(1) 纤维增强复合材料：Abaqus 支持多种纤维增强复合材料的计算，如单层板、多层板、蜂窝结构等。
用户可以根据实际需求选择相应的模型进行计算。
(2) 颗粒增强复合材料：Abaqus 提供了颗粒增强复合材料的体积分数和形状分布控制功能，用户可以根据实际需求创建颗粒增强复合材料模型。
(3) 纳米增强复合材料：Abaqus 支持纳米增强复合材料的计算，可以模拟纳米颗粒在基体中的分布和作用。
5.复合材料计算应用案例Abaqus 在复合材料计算方面的应用案例非常丰富，以下举两个例子：(1) 飞机机翼的复合材料结构分析：通过 Abaqus 软件，研究人员可以对飞机机翼的复合材料结构进行静力学和动力学分析，以评估机翼在飞行过程中的性能和安全性。
Abaqus中的复合材料分析
Abaqus中的复合材料分析Abaqus提供了不同方式对复合结构进行建模的功能。
根据被建模的复合材料的类型，可用的材料数据，边界条件以及期望的结果，某种特定方法可能比其他方法更好。
什么是复合结构？复合材料是嵌入基质材料内的增强材料的宏观混合物。
复合结构由复合材料制成，并且可以具有许多形式，如单向纤维复合材料，织物或蜂窝结构。
Abaqus使用几种不同的方法来模拟复合结构1）微观：在这种方法中，基体和增强材料被建模为单独的可变形连续体2）宏观：在这种方法中，基体和增强材料被建模为整体可变形连续体。
当单个纤维的微观行为及其与基体的相互作用不太重要的时，可以使用这种方法。
3）混合建模：在该方法中，复合结构被建模为单一正交各向异性（或各向异性）材料。
当结构的整体行为比微观层面的行为更重要时，这一点很重要。
单个材料定义（通常是各向异性的）足以预测全局行为。
复合材料层压板的分析：复合层压材料由多层制成。
每层具有独自的厚度，并且每层中的增强纤维以不同方式对齐。
布置层以形成层压板的顺序称为叠层或堆叠顺序。
在Abaqus中对此进行建模的最简单方法是使用混合建模方法。
这将包括为每个层定义正交各向异性，厚度，纤维取向和堆叠顺序，这反过来又决定其结构行为。
通常，层压性能直接从实验或其他应用中获得。
这些性质可以是A，B，D基质的形式，其定义了层压材料的刚度。
在这种情况下，宏观方法可用于层压板的结构分析。
这种方法在本质上可以被认为是宏观的，因为在Abaqus部分定义中导出并使用等效的截面属性。
还可以认为它是一种混合建模方法，因为截面刚度是基于层板铺设得出的。
下面的示例显示了A，B，D矩阵是如何从可用的上层信息中派生出来的，并在Abaqus的General Shell Section定义中使用。
经典层压理论的假设：这里显示的层压复合材料的宏观建模方法基于经典层压理论（CLT）。
为了准确实现CLT，假设需要满足：·通过层压材料的厚度的位移分量是连续的，并且在层压材料的相邻层之间没有滑动。
abaqus复合材料单元类型
文章标题：深度解析abaqus中的复合材料单元类型在abaqus中，复合材料单元类型是一个重要而复杂的主题。
复合材料在工程实践中被广泛应用，因此了解abaqus中的复合材料单元类型对于工程师和研究人员来说至关重要。
本文将深入探讨abaqus中的复合材料单元类型，包括其基本概念、应用场景和特点，并结合个人观点和理解对其进行综合评价。
一、基本概念1.1 什么是abaqus中的复合材料单元类型在abaqus中，复合材料单元类型是一种用于描述复合材料行为的元素类型，它可以模拟复合材料在受力下的力学性能和应力分布。
复合材料单元类型可以根据不同的复合材料材料特性和几何形态进行选择和调整，以实现对复合材料结构的准确建模和分析。
1.2 复合材料单元类型的分类abaqus中的复合材料单元类型按照不同的材料特性和结构形态可以分为多种类型，包括但不限于壳单元、梁单元和体单元等。
每种类型的复合材料单元都有其独特的特点和适用范围，工程实践中需要根据具体情况进行选择和使用。
二、应用场景和特点2.1 复合材料单元类型的应用场景在实际工程中，复合材料单元类型可以广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶工程等领域。
在航空航天领域的飞机结构设计中，复合材料单元类型可以用于模拟飞机机翼、机身等复合材料结构在受力状态下的应力分布和变形情况，为结构设计和强度分析提供重要参考。
2.2 复合材料单元类型的特点复合材料单元类型具有高度的可调性和精度，可以满足复材料结构分析的高要求。
复合材料单元类型还具有较强的通用性和适应性，在不同的复合材料结构和受力条件下都能够发挥良好的模拟效果。
这使得工程师和研究人员可以更加灵活和准确地进行复合材料结构分析和设计优化。
三、个人观点和理解作为一名工程师，我深知复合材料在现代工程实践中的重要性和广泛应用。
abaqus中的复合材料单元类型为工程师提供了强大的分析工具，使得我们能够更加准确地理解和预测复合材料结构的力学行为。
ABAQUS复合材料仿真到底有多强
ABAQUS复合材料仿真到底有多强复合材料具有制造工艺简单、重量轻、比强度高、比刚度大、耐腐蚀等特点，因而其在航空航天、汽车、船舶等领域，都有着广泛的应用。
复合材料的大量应用对分析技术提出新的挑战。
Abaqus针对复合材料的应用有许多独特的优势，包括前后处理建模、静强度分析（包括稳定性分析）、热分析、碰撞分析、失效分析、以及断裂分析等。
一、复合材料固化成型复合材料热固化的过程，可以认为是复合材料预浸料经历一系列温度变化的热固耦合过程。
典型的温度变化过程为：由室温升温30分钟到185℃，保持1个小时，继续升温到195℃，保持2个小时，然后降温到70℃以下。
整个过程可以采用热固耦合分析，由于基体材料和纤维增强材料的热膨胀系数不一样，一系列的温度变化导致热应力产生，致使结构发生翘曲变形。
下图表示的是采用Abaqus中的热固耦合功能分析某复合材料结构在热固化后结构发生变形。
二、复合材料后屈曲行为模拟许多情况下复合材料层合板的屈曲以及后屈曲行为是要重点考虑的。
Abaqus/Standard中Buckling和Riks分析步能够很好的模拟屈曲行为。
三、 Abaqus中复合材料的失效准则和损伤模型Abaqus中的复合材料失效准则主要有：ü MSTRS 最大应力理论失效准则ü TSAIH Tsai-Hill理论失效准则ü TSAIW Tsai-Wu理论失效准则ü AZZIT Azzi-Tsai-Hill理论失效准则ü MSTRIN 最大应变理论失效准则四、 Abaqus中复合材料分层破坏的模拟复合材料的分层破坏是很严重的失效形式。
如何有效的模拟复合材料的分层破坏，是很重要的问题。
Abaqus中复合材料分层破坏的模拟有两种方式：VCCT（虚拟裂纹闭合技术）和Cohesive技术。
虚拟裂纹闭合技术（VCCT）VCCT基于线弹性断裂力学的概念，通过计算不同形式裂纹尖端的能力释放率，与复合材料层间开裂的临界能量释放率相比较。
abaqus复合材料的堆叠方向
一、概述随着工程材料科学的发展，复合材料作为一种新型材料得到了广泛的应用。
它具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，因此在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域得到了广泛的应用。
在abaqus有限元分析中，复合材料的堆叠方向对材料的性能有着重要的影响。
二、复合材料的堆叠方向1. 定义复合材料的堆叠方向是指复合材料中纤维的排列方向。
通常复合材料是由多个方向不同的纤维叠加而成，这些纤维的堆叠方向对材料的力学性能、传热性能、电磁性能等都有着重要的影响。
2. 堆叠方向的分类复合材料的堆叠方向通常可以分为单向堆叠、双向堆叠和多向堆叠三种。
- 单向堆叠单向堆叠是指所有的纤维都沿着同一个方向排列。
这种堆叠方式使得复合材料在这个方向上具有很高的强度，但在垂直于这个方向的力学性能较差。
- 双向堆叠双向堆叠是指复合材料中的纤维沿着两个方向排列。
这种堆叠方式可以使得复合材料在这两个方向上都有较高的强度，但是强度方向较多向堆叠要弱。
- 多向堆叠多向堆叠是指复合材料中的纤维沿着多个方向排列。
这种堆叠方式可以使得复合材料在多个方向上都有较高的强度，但在特定方向上的强度较单向堆叠要弱。
3. 堆叠方向的选择选择合适的堆叠方向可以使得复合材料在特定的应用场合有更好的性能。
- 在承受受拉力较大的部位，可以选择单向堆叠，以获得更高的拉伸强度。
- 在承受受压力较大的部位，可以选择双向堆叠，以获得更高的压缩强度。
- 在需要在多个方向上具有较高强度的部位，可以选择多向堆叠。
三、abaqus中的堆叠方向模拟在使用abaqus进行复合材料的有限元分析时，需要考虑材料的堆叠方向对模拟结果的影响。
1. 材料定义在abaqus中，需要在材料定义中指定复合材料的堆叠方向。
可以通过指定纤维角度、纤维取向等参数来定义复合材料的堆叠方向。
2. 模拟设置在进行有限元分析时，需要在模拟设置中考虑复合材料的堆叠方向。
可以通过定义材料的各向异性参数、指定材料的弹性模量、屈服强度等参数来考虑堆叠方向对模拟结果的影响。
Abaqus复合材料模块CMA简介
Abaqus复合材料模块CMA简介
纤维增强模块ABAQUS/CMA可以实现：
1.
ABAQUS/CMA可得到空间中不断变化的纤维⽅向和铺层厚度；
2.
可直接提供给⾮线性隐式算法和显式求解器,实现真实地仿真计算；
3.
因⽽在每个单元产⽣铺层⾓度,真实反应了仿真和实际纤维结构,这些功能确保计算中可达到前所未有的真实性。
ABAQUS/CMA可以直接导⼊.LAYUP格式⽂件，也可以直接创建.LAYUP格式⽂件，⽅便分析与设计⽂件的转换。
ABAQUS/CMA创建层的⽅式可以通过单元、⾯或集合，层的创建⾮常的⽅便。
铺层的⽣成与取消更加的灵活。
ABAQUS/CMA直接将准确的纤维⾓度和铺层厚度传递Abaqus分析中，并允许快速地查看并修改复合材料模型。
CMA补充和扩展了原有Abaqus/CAE中的复合材料功能，并与Abaqus/CAE完美的融合在⼀起。
abaqus复合材料方向定义
abaqus复合材料方向定义
Abaqus在复合材料方向的应用
复合材料是由两种或两种以上的材料组成的复合材料，具有优异的力学性能和轻质化的特点，因此在航空航天、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。
而Abaqus作为一款强大的有限元分析软件，也在复合材料方向得到了广泛的应用。
Abaqus可以用于复合材料的建模和分析。
在建模方面，Abaqus 提供了多种建模方法，如层合板法、单元法、宏观本构法等，可以根据不同的复合材料结构和应用场景选择合适的建模方法。
在分析方面，Abaqus可以进行静态分析、动态分析、疲劳分析等多种分析，可以对复合材料的力学性能进行全面的评估。
Abaqus可以用于复合材料的优化设计。
在复合材料的设计中，需要考虑多种因素，如材料的强度、刚度、重量、成本等。
Abaqus 可以通过有限元分析和优化算法，对复合材料的设计进行优化，得到最优的设计方案。
Abaqus可以用于复合材料的损伤分析和寿命预测。
复合材料在使用过程中会受到多种因素的影响，如疲劳、冲击、温度等，会导致复合材料的损伤和寿命的降低。
Abaqus可以通过有限元分析和损伤模型，对复合材料的损伤进行分析和预测，为复合材料的使用提供科学的依据。
Abaqus在复合材料方向的应用非常广泛，可以用于复合材料的建模、分析、优化设计、损伤分析和寿命预测等多个方面。
随着复合材料在各个领域的应用越来越广泛，Abaqus在复合材料方向的应用也将越来越重要。
abaqus 复合材料定义
abaqus 复合材料定义复合材料是由两种或两种以上的材料组成的,具有多种性能的材料。
它由基体和增强材料组成,其中增强材料通常是纤维或颗粒。
复合材料以其高强度、轻质、耐腐蚀、耐磨损和高温性能等优点而被广泛应用于航空航天、汽车、建筑和其他领域。
复合材料的定义可以追溯到古代,当时人们就开始使用不同材料的组合来创造具有更好性能的物品。
然而,直到20世纪60年代,复合材料才成为一个独立的学科。
随着科学技术的发展,复合材料的应用范围和性能得到了极大的提高。
在复合材料中,基体起到了支撑和保护增强材料的作用。
基体可以是金属、聚合物或陶瓷等材料,它的选择取决于复合材料的具体应用。
增强材料主要是纤维材料,如碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等。
这些纤维材料具有高强度和高刚度,可以增加复合材料的力学性能。
复合材料的制造过程包括预浸料、层压和固化。
预浸料是将纤维材料浸渍在树脂中,以增加其粘合力和保护性能。
层压是将预浸料层叠在一起,形成所需的厚度和形状。
固化是通过加热或加压使树脂硬化,形成最终的复合材料。
复合材料的性能取决于基体、增强材料和制造工艺等因素。
基体的选择应考虑到复合材料的使用环境和要求。
增强材料的类型和数量可以根据需要进行调整,以获得所需的性能。
制造工艺的优化可以提高复合材料的质量和一致性。
复合材料在航空航天领域中得到了广泛应用。
由于其轻质和高强度,复合材料可以减轻飞机和航天器的重量,提高其燃油效率和飞行性能。
同时,复合材料还具有抗腐蚀和抗热性能,可以在极端环境下工作。
在汽车工业中,复合材料可以减轻汽车的重量,提高燃油效率,降低排放。
此外,复合材料还可以提供更好的碰撞保护和乘坐舒适性。
在建筑领域,复合材料可以用于加固和修复结构,提高建筑物的抗震性能和耐久性。
同时,复合材料还可以用于制作具有特殊外观和功能的建筑材料,如透明复合材料和自洁复合材料。
总的来说,复合材料的定义是由两种或两种以上的材料组成的材料,具有多种性能。
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四Abaqus在复合材料领域的优势4.1 复合材料介绍4.1.1 复合材料的应用复合材料有许多特性：1、制造工艺简单2、比强度高，比刚度大3、具有灵活的可设计性4、耐腐蚀，对疲劳不敏感5、热稳定性能、高温性能好由于复合材料的上述优点，在航空航天、汽车、船舶等领域，都有广泛的应用。
复合材料的大量应用对分析技术提出新的挑战。
4.1.2 复合材料的结构复合材料是一种至少由两种材料混合而成的宏观材料，其中的一种材料被称作基体，其它的材料称作纤维。
其中纤维可以包含很多不同的形式：离散的宏观粒子，任意方向的短纤维，规则排列的纤维和织物。
4.1.3 典型的复合材料1)单向纤维层合板----冲击分析2)编织复合材料---- 挤压分析3)蜂窝夹心复合材料----不可见冲击损伤分析基体和纤维的存在形式以及材料属性对于复合材料的力学行为有着很大的影响。
改变纤维和基体的属性目的就是在于生成一种复合材料具有如下性质：1）低成本：原型，大规模生产，零件合并，维修，技术成熟。
2）期望的重量：轻重量，比重分配合理。
3）改进的强度和刚度：高强度/高刚度比。
4）改进的表面属性：良好的耐腐蚀性，表面抛光性好。
5）期望的热属性：较低的热传导性，热膨胀系数较低。
6）独特的电属性：具有较高的绝缘强度，无磁性。
7）空间适应性：大部件，特殊的几何构型。
4.1.4 复合材料的有限元模拟根据不同的分析目的，可以采用不同的复合材料模拟技术：1）微观模拟：将纤维和基体都分别模拟为可变形连续体。
2）宏观模拟：将复合材料模拟为一个正交各向异性体或是完全各向异性体。
3）混合模拟：将复合材料模拟为一系列离散、可见的纤维层合板。
4）离散纤维模拟：采用离散单元或是其它模拟工具进行模拟。
5）子模型模拟：对于研究加强纤维周围点的应力集中问题比较有效。
微观模拟：纤维-基体的单胞模拟混合模拟：层合板的混合模拟Abaqus中复合材料的单元技术Abaqus中复合材料的单元技术主要为三种：分层壳单元、分层实体单元以及实体壳单元。
分层壳单元单元类型：S4, S3R；复合材料截面属性的定义：* SHELL SECTION, COMPOSITE 复合材料定义：各向同性、正交各项同性、层合板、工程常数以及各向异性等。
特点：可以准确地考虑横向剪切应力实体单元单元类型：C3D8I, C3D6复合材料截面属性的定义：*SOLID SECTION, COMPOSITE复合材料定义：各向同性、正交各项同性、工程常数以及各向异性等。
特点：可以用实体单元来模拟考虑厚度方向的复合材料分析实体壳单元单元类型：SC6R, SC8R；复合材料截面属性的定义：*SHELL SECTION, COMPOSITE，STACKING DIRECTION复合材料定义：各向同性、正交各项同性、层合板、工程常数以及各向异性等。
特点：实体壳单元建模采用实体模型，但响应类似于壳单元，可以更加精确的模拟复合材料层合结构厚度方向的响应。
损伤失效模拟Abaqus可以对复合材料的纤维和基体的材料以及接触界面进行渐进损伤和失效分析。
渐进损伤和失效对于纤维和基体的失效模式预测：1）Hashin Criteria；2）UMAT (Abaqus/Standard)；3）VUMAT (Abaqus/Explicit)。
胶结层合板发生分层失效：1）Virtual Crack Closure Technique (VCCT)；2）Cohesive Elements；3）Cohesive Contact。
4.2 Abaqus/CAE中复合材料的建模技术在Abaqus/CAE中，有专门的复合材料设计模块plyup。
应用该模块可以对复合材料进行铺层设计。
对于每一个铺层，可以选择铺层应用的区域、使用的材料、铺层的铺设角度、厚度等。
对于铺层较多的结构件，Abaqus/CAE提供了很方便的检查手段，可以显示铺层沿厚度方向将每一层分离展示，一目了然，这也是数字化设计的一大优点。
后处理模块中，可以显示每一个铺层厚度方向上的应力、位移、损伤云图，也可以显示复合材料厚度方向上变量的变化曲线。
复合材料建模模块（CMA）通常情况下，在进行仿真分析中，复合材料铺层都是按照理想设计进行分析的。
而在复合材料实际的加工制造过程中，纤维铺层不可避免地会发生折叠、交错，因此纤维的方向以及铺层的厚度都会发生变化。
如果再按照理想设计的复合材料铺层去进行分析计算，就得不到真实结构的力学性能。
Composite Modeler for Abaqus/CAE（CMA）确保在建模初始阶段就能考虑铺层的的工艺性能，确保复合材料铺层在工艺上的可行性。
这样避免了日后在研发周期上由于重新设计而增加的成本。
此模块还可以生成制造数据以确保最终的零件与分析模型相符。
CMA补充和扩展了Abaqus/CAE强大的复合材料仿真能力，并与Abaqus/CAE完美的融合在了一起。
此外，凭借其与其他环节的直接融合能力，实现了整个企业设计与制造的紧密联系。
目前，由CMA得到的空间中不断变化的纤维方向和铺层厚度可直接提供给非线性隐式算法和显式求解器，实现真实地仿真计算。
因而在每个单元产生铺层角度，真实反应了仿真和实际纤维结构，这些功能确保计算中可达到前所未有的真实性。
如下图所示，对于弯曲的几何结构，当某些单向带/织物存在覆盖情况时需要考虑局部的纤维方向，计划的坐标系统可能无法正确地考虑弯曲几何结构。
要确保提议的将要制造的铺层具有实际可生产性（平坦模式预测）。
另外，CMA使复合材料结构的分析、设计和制造完美的结合在一起。
使用CMA，可以将Abaqus/CAE创建的模型可以直接倒入到CATIA V5中进行细节设计，也可以将CATIA CPD中设计的复合材料模型以及铺层导入到Abaqus/CAE中。
通过精确的模型转换，可快速实现设计上的反复，从而提高整个研制过程的效率。
CMA的优势：1 与制造过程直接相类似的壳单元铺层定义；2 可在Layup模块中直接加入CMA铺层，Layup模块中直接定义了铺层的叠放顺序。
在一个Layup模块中可重复使用铺层定义；3 对复杂铺层的模拟；4 单元法向不连续或几何模型包含表面分岔，铺层的应用方向与单元法线方向不同；5 通过复合材料模块的树状结构，可以方便查看复合材料的铺层模型；6 CMA仿真提供平面和立体裁片型结果——准确查看铺设属性，检查铺层的可制造性；7 在CMA模块中，Ply Layup模型向单元属性的转换非常方便——允许对铺层模型的快速改变，并继续进行随后的分析；允许应用立体裁剪引发的纤维空间角度；全局的铺层辨识使得可以铺层为单位查看结果。
总之：CMA使得对复合材料模型的生成、修改和表示更加简单。
4.3 Abaqus中复合材料的高级分析技术损伤理论）4.3.1 纤维增强复合材料的渐进损伤（Hashin’s材料失效涉及到由材料刚度渐进退化导致的失去承载能力。
用损伤力学模拟刚度退化，使用平面应力单元模拟，并考虑四种不同的失效模式:1）纤维拉伸开裂；2）纤维屈曲和压缩失效；3）基体拉伸和剪切开裂；4）基体拉伸和剪切碾压。
渐进损伤中典型材料响应复合材料的损伤模型主要是Hashin’ｓ损伤模型，可以包括纤维的压损伤模型可以模缩和拉伸失效、基体的压缩和拉伸失效。
应用Hashin’ｓ拟不可见的冲击损伤(BVID)，从而可以预测受冲击后结构的残余损失以及冲击力的大小。
冲击力的预测损伤区域4.3.2 失效理论失效准则可以分成两类：独立式和交互式（或多项式）。
前者应用起来简单，可以给出失效模式，但是忽略了失效机理中应力之间的相互影响。
后者考虑了失效机理中应力之间的相互影响，但是并不给出失效模式。
Abaqus中的复合材料失效准则主要有：MSTRS 最大应力理论失效准则TSAIH Tsai-Hill理论失效准则TSAIW Tsai-Wu理论失效准则AZZIT Azzi-Tsai-Hill理论失效准则MSTRIN 最大应变理论失效准则Distribution of material damage at maximum load4.3.3 Abaqus/Explicit模拟复合材料冲击Abaqus的损伤模型只能用于具有平面应力形式的单元：平面应力，膜和壳单元，而用户自定义材料子程序可以将该功能扩展到其他应力状态的单元（3D）。
Abaqus的复合材料损伤VUMAT，包含两个可用程序：1）单向纤维VUMAT（扩展内置功能以致可以包含3D）2）织物VUMAT单向纤维VUMAT初始假设是弹性应力/应变关系为正交各向异性损伤弹性，损伤理论采用3维Hashin准则。
对于该子程序，必须指定19个用户材料常数：三个主方向的弹性模量：E11, E22, E33；泊松比：n12, n13, n23；剪切模量：G12, G13, G23；剪切强度：S12, S13, S23；每个主方向的拉伸和压缩强度X1t, X1c, X2t, X2c, X3t, X3c。
编制复合材料VUMAT该VUMAT假设纤维之间都是相互垂直的（不存在褶皱），采用局部笛卡儿坐标系表示应力-应变之间的本构关系，将基向量作为纤维方向。
织物加强铺层被模拟为均一的正交各向异性弹性材料，纤维和基体开裂能导致发生渐进刚度退化，由剪切载荷能引发塑性变形。
Abaqus内置了该用户子程序，对于该子程序，必须指定24个用户材料常数：纤维1方向和2方向的弹性模量：E1+/-, E 泊松比：n 2+/-12+, n 剪切模量：G 12-1+/-, G 剪切强度：S2+/-拉伸和压缩强度：X1+/-, X 剪切平衡参数：a 2+/-12, d12maxCZone冲击时吸收能量的可压碎结构被用于：汽车、直升机、飞机、火车及其它运输工具当中，这种能量吸收结构能保护内部人员或者货物受冲击时免于受伤与强烈震动。
相比于沉重的采用金属的设计，复合材料由于具有能提供轻质可修复结构吸收能量的能力，因而具有很大潜力。
目前没有商业方法能精确模拟或者预测这种结构的压碎特性。
这些结构的模拟仿真将考虑到具有效益的发展和这种可压碎复合材料结构的设计，以达到需要的性能参数。
精确模拟复合结构的压碎特性具有挑战性，一般来说这种压碎响应不能由传统的失效机理来描述。
很难准确地用该过程中涉及到的单一某个失效机理来描述。
Abaqus的CZone技术可以进行符合结构的压碎响应。
这些仿真考虑到这种可压碎复合结构的有效发展以达到需要的性能参数。
Abaqus的CZone（CZA）是Abaqus/Explicit的一个拓展，它将CZone 技术与Abaqus/Explicit强大的冲击建模功能相结合。
对受冲击结构的前缘的挤压区域，CZA提供直接的基于挤压的单元失效分析。
CZone技术通过下面两种方式融入Abaqus/Explicit当中：一个是CZone压碎材料定义，描述材料的压碎响应；一个是CZone联系定义，对挤压区域内由于屈曲、剪切等引起的局部载荷进行建模典型的Abaqus的一个CZone分析的目标：确定吸收了多少能量；峰值加速度；平均加速度；多少材料完全压碎；识别遭受其他破坏形式的区域；了解损伤的进程。