Abaqus中复合材料弹性属性的设定

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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。

abaqus复合材料

abaqus复合材料复合材料不只是几种材料的混合物。

它具有普通材料所没有的一些特性。

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与普通材料不同的特性。

复合材料的结构形式包括层压板，三明治结构，微模型，编织预成型件等。

复合材料的结构和材料具有同一性，并且可以在结构形成时同时确定材料分布。

它的性能与制造过程密切相关，但是制造过程很复杂。

由于复合结构不同层的材料特性不同，复合结构在复杂载荷作用下的破坏模式和破坏准则是多种多样的。

在ABAQUS中，复合材料的分析方法如下1，造型它的结构形式决定了它的建模方法，并且可以使用基于连续体的壳单元和常规壳单元。

复合材料被广泛使用，但是复合材料的建模是一个困难。

铺设复杂的结构光需要一个月2，材料使用薄片类型（层材料）建立材料参数。

材料参数可以工程参数的形式给出，或者材料强度数据可以通过子选项给出。

这种材料仅使用平面应力问题。

ABAQUS可以通过两种方式定义层压板：复合截面定义和复合层压板定义复合截面定义对每个区域使用相同的图层属性。

这样，我们只需要建立壳体组合即可将截面属性分配给二维（在网格中定义的常规壳体元素）或三维（三维的大小应与壳体中给定的厚度一致）。

基于网格中定义的连续体的壳单元）ABAQUS复合材料分析方法介绍复合叠加定义是由复合布局管理器定义的，它主要用于在模型的不同区域中构造不同的层。

因此，应在定义之前对区域进行划分，并且应将不同的层分配给不同的区域。

可以根据常规外壳的元素和属性进行定义。

传统的壳单元定义了每个层的厚度，并将其分配给二维模型。

应该给基于连续体的壳单元或实体单元提供3D模型（厚度是相对于单元长度的系数，因此厚度方向可以分为一层单元）。

提示：堆栈参考坐标系的定义（放置方向）和每个堆栈坐标系的定义（层方向）。

定义正确的层角度，层厚度和层顺序。

ABAQUS无法分析单层法线变化超过90度的情况，因此有必要定义多层。

坐标系可以任意定义。

ABAQUS复材稳定性分析操作说明

第7章 ABAQUS 复合材料平板稳定性7.3 复合材料平板稳定性计算复合材料具有比强度和比模量高、性能可设计和易于整体成形等诸多优异特性被广泛应用于航天、航空和航海等领域。

下面的以碳纤维树脂基复合材料的层压板为例介绍层压板的建模分析方法。

7.3.1 问题提出本例以层压板为例，600mm ×400mm 复合材料平板，四边简支，在一短边受100N/mm 压缩载荷作用下，进行平板稳定性分析。

板的铺层顺序为：[45/-45/90/0]s ，每层的厚度为0.125mm ，材料属性如表1所示。

表1 复合材料的材料参数表1E2E 3E 12υ 13υ 23υ 12G 13G 23G 144.7GPa 9.65GPa 9.65GPa 0.30 0.30 0.45 5.2GPa 5.2GPa 3.4GPa7.3.2 创建几何部件首先，打开【ABAQUS/CAE 】启动界面，在弹出的【Start Session 】对话框中单击【Create Model Database 】下的【With Standard/Explicit Model 】按钮，启动【ABAQUS/CAE 】。

进入【Part 】模块，单击【Create Part 】，进入如图1界面，选【Modeling Space ：3D 】，类型Type: Deformable ，Base Feature: Shape: Shell ，Base Feature: Type: Planar ，Approximate size ：1000（草图界面大小，根据所画草图的大小确定），单击【Continue 】按钮进入草图界面。

常按【Create Construction: Oblique Line Thru 2 Points 】弹出【Create Construction: Horizontal Line Thru Point 】单击，选中原点或在界面下方输入坐标“0,0”，建立水平横轴；继续常按【Create Construction: Horizontal Line Thru Point 】弹出【Create Construction: Vertical Line Thru Point 】，同理建立竖轴；单击【Add Constraint 】，弹出【Constraints 】界面单击其中【Fixed 】项，按住Shift 建，然后选中刚建立的横轴和竖轴，单击下方的【Done 】按钮完成对横轴和竖轴的约束。

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。

ABAQUS应用培训-03 前处理2-材料属性定义和网格划分(Property, Meshing)

非线性有限元分析-ABAQUS的应用
材料属性定义和网格划分
方
刚
2015年7月
2015/7/5
1
本次培训的主要内容
一．工程中的有限元应用简介二． ABAQUS的介绍三．前处理1（几何建模、材料定义与网格划分）四．前处理2（边界条件的定义）及有限元模拟五．后处理（结果读取及分析）六．结构静力学分析七．结构动力学分析八．热分析及热应力分析九．材料和几何非线性分析一○．接触问题的处理和分析一一．ABAQUS分析复杂案例剖析及实践动态及动力学分析
– 四条边的面区域
– 能够提高精度 – 能够用于
– 用波前法扫略划分的六面体或者六面体为主网格 – 用波前法扫略划分自由四边形和四边形为主单元 – 自由四面体或者三角形网格
映射网格可以间接的映射到区域，并且在Abaqus/CAE中也支持
网格生成技术 • 映射(mapped)网格例子
自由四面体网格
退化的扫略网格
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网格生成技术
• 扫略(sweep)网格 – 扫略区域能够划分成：
– 六面体网格 – 六面体为主网格扫略路线: 直线
延展划分网格
– 楔形网格
– 广义扫略路线
扫略路线: 弧线
广义扫略路线：厚度方向
广义扫略路线：draft angle
旋转划分网格
网格生成技术
• 可以用扫略(sweep)网格来划分的区域需要满足： – 拓扑
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网格生成技术
四边形网格
以四边形为主的网格
三角形网格
网格生成技术
– 对于三维区域使用自由分网技术可用的单元形状包括： – 四面体—如果网格种子不是太粗糙，利用四面体单元可以为任意形状的几何体划分单元。

abaqus6.11一个从初学到精通粘弹性的分析的经验积累

问题积累（待续）1.abaqus如何调整图例的大小，就是云图左上角那个图框，字太小了看不清！！直接设置图例的字体大小就可以：工具栏viewport>viewport annotation options>legend(选项卡)>text(选项)>set font(按钮)>size，修改size选项中的数字，就可以修改图例大小了。

2.cohesive element ＡＢＡＱＵＳ在6.11使用cohesive element，定义cohesive材料属性的时候主要步骤：1.定义一个材料的名字，比如cohesive，不要去定义任何属性（弹性，弹塑性等等）。

2.打开工具栏model--edit keywords，在inp中手动添加材料的各种属性。

PS: 定义section的时候选cohesive，element control选sweep，element type选cohesive，这些是使用cohesive element的基本步骤。

zero thickness的cohesive section设定abaqus所谓的zero-thickness，其实就是定义cohesive section的initial thickness=1.0。

你可以在定义section的时候定义（specify），也可以用系统默认的thickness（也是1.0），这样有关cohesive element 的计算当中，就有displacement（位移）=strain（应变）*thickness ( 1.0 )=strain的数值。

我们知道从1914年Ingless和1921年Griffith提出断裂力学开始，一直到60年代都停留在线弹性断裂力学(LEFM)的层次。

后来由於发现在裂纹尖端进入塑性区后用LEFM仍然无法解决stress singularity的问题。

1960年由Barenblatt 和Dugdale率先提出了nonlinear/plastic fracture mechnics的概念，在裂纹前端引入了plastic zone,这也就是我们现在用的 cohesive fracture mechnics的前身。

abaqus复合材料建模材料参数

Abaqus复合材料建模材料参数一、引言本文档旨在介绍如何在A ba qu s中建立复合材料模型以及相应的材料参数设置。

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料按一定的方式组合而成，具有轻质、高强度、高模量等特点，在航空航天、汽车工程等领域得到广泛应用。

二、复合材料建模方法1.宏观模型在A ba qu s中，建立复合材料模型的一种常用方法是使用宏观模型。

该方法将复合材料视为等效各向同性材料，通过指定等效材料的弹性常数和热膨胀系数来描述其宏观性能。

2.细观模型对于复材的更精细模拟，可以采用细观模型。

细观模型考虑了材料内部的细观数值，常用的方法包括单元层模型和单元纤维模型。

三、复合材料模型参数设置1.宏观模型参数设置宏观模型中的材料参数包括弹性常数和热膨胀系数。

弹性常数包括Y o un g'sM od ul us（杨氏模量）、Sh ea rM o du lu s（剪切模量）和P o is so n'sR at io（泊松比）。

热膨胀系数描述了材料在温度变化时的尺寸变化情况。

2.细观模型参数设置在细观模型中，除了上述宏观模型参数外，还需要设置与材料内部细观数值相关的参数。

例如，单元层模型需要设定层间剪切刚度和层内剪切刚度，单元纤维模型需要设置纤维体积分数、纤维方向和纤维间隔等。

四、复合材料模型示例下面通过一个简单的示例来说明复合材料模型的建立和参数设置过程。

1.示例问题描述考虑一个平面应力状态下的复合材料层合板，包含两层材料：上层为碳纤维复合材料，下层为环氧树脂基复合材料。

2.宏观模型参数设置示例对于这个示例，我们可以使用宏观模型来建立模型。

假设上层和下层材料的弹性常数已知，分别为：上层材料：-Y ou ng's Mo du lu s:200G Pa-S he ar Mo du lu s:80G P a-P oi ss on's Ra ti o:0.2下层材料：-Y ou ng's Mo du lu s:50GP a-S he ar Mo du lu s:20G P a-P oi ss on's Ra ti o:0.3同时，我们需要给定材料的热膨胀系数，用于考虑温度变化对材料性能的影响。

abaqus第五讲：ABAQUS中的材料

ABAQUS所用的材料曲线
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；
nom
l l l l l 0 0 1 l l l l 0 0 0 0
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 ) n o m
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：
超弹性（Hyperelasticity）
典型的橡胶材料的应力－应变行为是弹性的，但是高度的非线性，如图所示。这种材料行为称为超弹性（hyperelasticity）。超弹性材料的变形在大应变值时（通常超过100%）仍然保持为弹性，如橡胶。
Hill塑性
Hill’s plasticity
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。
线弹性材料的应力－应变行为，如在小应变下的钢材
线弹性材料模型：

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复合材料计算

abaqus复合材料计算Abaqus是一种广泛使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更多种不同材料组成的复合结构，具有优异的力学性能和轻质化特点。

在使用Abaqus进行复合材料计算时，可以从以下角度进行全面回答：1. 材料建模，在Abaqus中，复合材料可以通过定义材料属性来进行建模。

这包括定义基体材料和纤维材料的力学性质，如弹性模量、剪切模量、泊松比等。

此外，还需要定义纤维的方向和体积分数等参数。

2. 单元选择，Abaqus提供了多种适用于复合材料分析的单元类型，如二维平面应力单元、二维平面应变单元、三维固体单元等。

根据具体问题的复杂程度和准确性要求，选择合适的单元类型进行建模。

3. 界面建模，复合材料中的不同层之间存在界面效应，Abaqus可以通过定义界面元素来模拟这种效应。

界面元素可以用于模拟复合材料中的层间剪切应力传递和界面失效等现象。

4. 荷载施加，在复合材料计算中，需要考虑不同的荷载情况，如静态加载、动态加载、热加载等。

Abaqus可以通过施加节点力、面力或体力来模拟不同的加载条件。

5. 边界条件，为了模拟真实工程情况，需要为复合材料模型设置适当的边界条件。

这包括约束条件、位移边界条件等，以确保模型的可靠性和准确性。

6. 求解和后处理，在完成模型的建立和加载条件的设定后，可以使用Abaqus进行求解。

Abaqus使用有限元方法进行求解，可以得到复合材料在不同加载情况下的应力、应变、位移等结果。

此外，Abaqus还提供了强大的后处理功能，可以对结果进行可视化和分析。

综上所述，使用Abaqus进行复合材料计算需要进行材料建模、单元选择、界面建模、荷载施加、边界条件的设置，并进行求解和后处理。

通过这些步骤，可以获得复合材料的力学性能和响应情况，为工程设计和分析提供有价值的信息。

复合材料的abaqus建模

1、微观模型：把基体和增强材料都作为连续的可变性体进行独立建模，通常在仿真中用到较少。
2、宏观模型：把复合材料当成单个的正交各相异性材料或者完全当成各向异性材料。 3、混合模型：把复合材料等效成几部分，从宏观上建增强层。这种建模方式在仿真中应用最多。
1、对复合材料进行宏观建模时要把复合材料当成单一的正交各向异性材料或者当作各向异性材料。
连续壳单元适用于较薄的结构，在线弹性范围内和非线弹性范围内均可适用，它的分析结果比传统壳单元更加准确。
传统壳单元
位移和角度方向都不受约束
被建模的物体
连续壳单元
仅位移方向不受约束
在abaqus中连续壳单元的拓扑结构包括两种：
面5 面2 面2 面5
面6
面4 面4 面1 面3 面1
面3
SC6R
SC8R
在定义复合材料的属性时有三个方向需要注意：
1、Layup orientation
2、Ply orientation 3、Additional rotationБайду номын сангаас
独立的网格部件可以利用节点偏移生成一层或者几层实体单元，实体单元衍生的方向是沿着部件的法线方向。对实体部件进行优化并将其转变成薄壳画网格并将其变成网格部件
六节点三角形单元和八节点六面体单元它们在堆积（厚度）方向的运动响应有所不同。再用SC8R时它的堆积方向有限元软件容易混淆，所以要定义清楚
而对SC6R单元它的每一个面都可以当成底面。应用连续壳单元时的局限性： 1、建模时若采用连续壳单元则不能用于分析超弹性材料。 2、在分析同一个问题时连续壳单元和传统壳单元相比增量步会明显增加。对于很薄的壳，在计算分析时很难达到收敛。

ABAQUS材料属性的设置

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4.2 单位及坐标系
对于节点载荷、边界条件、初始条件和输出，默认为直角迪卡尔坐标系。使用*TRANSFORM选项指定其它的坐标系。在大位移分析问题中，这些坐标系的方向随着材料旋转。
• 例如：斜边上的边界条件
在这些节点上使用 YSYMM对称边界条件的同时，使用 ∗TRANSFORM
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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4.3 材料评估
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4.3 材料评估
超弹性材料的曲线拟合能力，可以允许用户对实验数据比较不同超弹性模型的拟合结果。
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4.4 材料库
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4.2 单位及坐标系
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4.2 单位及坐标系
单位
ABAQUS并没有内部指定的单位规则。用户需要自己去统一单位。
量纲长度力质量时间应力能量密度
• 能够使用选取过滤器 • 直接选取几何体上的表面 /纵梁
如果一个表面/纵梁包含多个面/边，属性可以赋给表面/纵梁中的任意一个或其中的一部分
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4.5 表面(skin)和纵梁(Stringer)
网格划分
对于几何部件，表面/纵梁单元在其基础几何区域被离散化时就已经生成对于孤立网格部件，表面/纵梁单元在表面/纵梁生成时生成单元类型可以赋给表面/纵梁网格控制对表面/纵梁不能使用，他们会从其基础几何区域得到