abaqus第五讲:ABAQUS中的材料
Abaqus中的材料属性和装配件
![Abaqus中的材料属性和装配件](https://img.taocdn.com/s3/m/9b9232a2f111f18583d05ac5.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/521924357dd184254b35eefdc8d376eeaeaa1718.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/061fb834a517866fb84ae45c3b3567ec102ddc25.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/f7caa64278563c1ec5da50e2524de518964bd3e8.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/1d0345386fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64d0a.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/0c5176cf9f3143323968011ca300a6c30c22f10b.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/b058fc7d5627a5e9856a561252d380eb62942306.png)
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
![abaqus第五讲:ABAQUS中的材料解析](https://img.taocdn.com/s3/m/bc6d103b58fb770bf78a5547.png)
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;
北京怡格明思工程技术有限公司
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
abaqus 复合材料定义
![abaqus 复合材料定义](https://img.taocdn.com/s3/m/4b29fd0b66ec102de2bd960590c69ec3d5bbdbe5.png)
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。
Abaqus实例教程——材质特性处理
![Abaqus实例教程——材质特性处理](https://img.taocdn.com/s3/m/a3a63d0b53d380eb6294dd88d0d233d4b14e3fb4.png)
Abaqus实例教程——材质特性处理Workshop 5材質與剖⾯特性(補充之物理特性): 幫浦模型Introduction(前⾔)在這個練習中你將會使⽤到 ABAQUS/CAE 中的Property 模組來為幫浦組裝中的組件定義材質資料跟剖⾯特性(補充之物理特性)(section properties). 其中的襯墊將會使⽤襯墊的材質特性. 其餘的組件(幫浦外殼, 底蓋, 跟螺絲)則是假設為使⽤鋼材. Defining a linear elastic material and solid section properties(定w5-define and assign 義⼀個線彈性材質資料以及實體的剖⾯特性)遵照以下的說明完成鋼材的材質定義與剖⾯特性定義並將之指定給幫浦的相對應組件. 注意本模型中使⽤的單位是英制的in, lb, 跟 psi.1.從幫浦組裝模型所在的⽬錄中開啟⼀個新的 ABAQUS/CAE 執⾏程序.2.在Start Session 的對話框中選⽤Open Database開啟Pump.cae.3.在其模型樹中的Materials上快點兩下, 可以在pump_ribs模型中產⽣出⼀個新的材質資料.ABAQUS/CAE也會⾃動切換到Property 模組, 同時材質資料編輯器會彈出來.4.定義⼀個線彈性材質資料叫做Steel. 指定楊⽒係數(Young’s modulus)為30.E6psi 以及浦松⽐(Poisson’s ratio)為0.3.5.在其模型樹中的Sections上快點兩下, 產⽣⼀個新的均質,實體的剖⾯特性; 將此剖⾯特性命名為steelSection,它會使⽤剛才定義好的材質資料Steel.6.在模型樹中, 將零件 PUMP-1展開並點選其上的Section Assignments來將這個steelSection的剖⾯特性指定給整個幫浦外殼.7.同樣的, 指定steelSection的剖⾯特性給bolt 跟 cover組件.Defining the gasket material and section properties(定義襯墊材質資料及剖⾯特性)在 ABAQUS 中傳統的襯墊材質特性給定⽅法是利⽤⼀個襯墊受壓與其厚度⽅向上的厚度值之列表來表⽰.在 ABAQUS 中所使⽤的襯墊受壓與厚度值之關係這樣的襯墊材質特性建構⽅法可以模擬很複雜的襯墊⾏為, 包括⾮線性彈性⾏為, 永久塑性變形, 以及不同路徑之負載施加與負載解除. 這些⾏為資料通常是透過實驗來測定的.對於襯墊材質的⾏為特性之細節討論, 已經超越了這個課程的範圍. 為了你的便利(以及使這個分析更逼真) 該襯墊的特性已經以⼀個命令檔(script)將之定義好了, 你可以直接將之讀進ABAQUS/CAE 裡.1.從上⽅的下拉式功能表中, 選⽤File→Run Script 功能指令.然後Run Script對話框會出現.2.選⽤gasket_material.py(這是⼀個python檔案). 按下對話框中的OK按鈕.3.在模型樹中, 將pump_ribs模型中的Materials容器展開.注意其中Gasket材質資料已經被加⼊到模型資料庫中了.4.在這個Gasket材質資料上快點兩下進⼊Gasket材質資料的編輯器.5.查看⼀下這個襯墊的材質資料特性. 注意這個襯墊的材質資料特性中有薄膜彈性係數 12155 psi, 剪⼒勁度 6435 psi, 還有熱膨脹係數 1.67 E?5 /°F.6.從對話框中可⽤的Material Options列表中選取Gasket Thickness Behavior,注意襯墊的負載施加與負載解除曲線的表格中的內容(參閱圖 W5–1).Figure W5–1 Edit Material dialog box.你可以使⽤ ABAQUS/CAE 中的畫圖功能來畫出這⼀條負載施加與負載解除曲線. 這可能有助於幫助你了解這個材質的⾏為.7.打開其中的Loading標籤⾴. 在這個表格的欄位的上⽅標題欄位處按⼀下滑⿏右鍵, 然後從彈出來的選項列表中選取Create XY Data選項. 當Create XY Data對話框中提⽰你給予名字時為他取名loading.重複相同的動作再為負載解除製做⼀條曲線並為之取名unloading.8.按⼀下Cancel按鈕關閉Edit Material對話框不需要做任何變動.9.從⼯具列之下的Module列表中, 選⽤Visualization以進⼊該模組中⼯作.10.從上⽅的下拉式功能表中, 選⽤Tools→XY Data→Manager 功能指令.然後XY Data Manager視窗會出現.11.在其列出的列表中選取該兩條曲線 (使⽤shift 鍵), 然後按⼀下Plot按鈕. 你會看到在圖形區會畫出與下圖 W5–2 類似的曲線.Figure W5–2 Loading and unloading gasket behavior.12.按⼀下Dismiss按鈕結束掉此XY Data Manager視窗.13.在模型樹中的Sections上快點兩下快速的回到物理特性(Property)模組然後製作⼀個襯墊剖⾯特性.14.在Create Section對話框中, 選⽤Other種類Gasket類別. 將此剖⾯特性取名gasketSection (參考圖 W5–3) 然後按下Continue.Figure W5–3 Create Section and Edit Section dialog boxes. 15. 在 Edit Section 對話框中(看圖 W5–3), 選取 Gasket 材質資料其餘的選項都使⽤預設值就好.16. 將這個剖⾯特性 gasketSection 指定給 gasket 組件.17. 將整個模型資料存檔為 Pump.cae .。
ABAQUS教材:第五章 壳单元的应用
![ABAQUS教材:第五章 壳单元的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/68c0c93467ec102de2bd899b.png)
第五章壳单元的应用用壳单元可模拟的是具有某一方向尺度(厚度方向)远小于其它方向的尺度,且沿厚度方向的应力可忽略的特征的结构。
例如,压力容器的壁厚小于整体结构尺寸的1/10,一般可以用壳单元进行模拟分析,以下的尺寸可以作为典型整体结构尺寸:•支撑点之间的距离•加强构件之间的距离或截面厚度尺寸有很大变化处之间的距离•曲率半径•所关注的最高振动模态的波长基于以上的特点,平面假定成立,即ABAQUS壳单元假定垂直于壳面的横截面在变形过程中保持为平面。
另外不要误解为上述厚度必须小于单元尺寸的1/10。
精细网格可包含厚度尺寸大于壳平面内的尺寸的壳单元,尽管一般不推荐这样做,在这种情况下实体单元可能更合适。
5.1 单元几何尺寸壳单元的节点位置定义了单元的平面尺寸、壳面的法向、壳面的初始曲率,但没有定义壳的厚度。
5.1.1 壳体厚度和截面计算点壳体厚度描述了壳体的横截面,必须对它定义。
除了应定义壳体厚度,还应当在分析过程中或分析开始时,计算出横截面的刚度。
若选择在分析过程中计算刚度,则ABAQUS采用数值积分法分别计算厚度方向每一个截面点(积分点)的应力和应变值,并允许非线性材料行为。
例如,一种弹塑性材料的壳在内部截面点还是弹性时,其外部截面点已经达到了屈服。
S4R单元(4节点减缩积分)中积分点的位置和沿壳厚度方向截面的的位置如图5-1所示:图5-1 壳的数值积分点位置在进行数值积分时,可指定壳厚度方向的截面点数目为任意奇数。
默认的情况下,ABAQUS在厚度方向上取5个截面点,对各项同性壳来说,处理大多数非线性问题已经是足够了。
但是,对于一些复杂的模型必须取更多的截面点,尤其是处理交变的塑性弯曲问题(在这种情况下一般采用9个点)。
对于线性材料,3个截面点已经提供了沿厚度方向的精确积分。
当然,对于线弹性材料壳来说,选择在分析开始时计算材料刚度更为有效。
在选择分析前就计算横截面刚度时,材料必须是线弹性的。
此时所有的计算都根据横截面上的合力和合力矩来进行。
abaqus铝合金材料参数
![abaqus铝合金材料参数](https://img.taocdn.com/s3/m/3bbcefe70129bd64783e0912a216147917117ee2.png)
abaqus铝合金材料参数摘要:一、引言二、abaqus铝合金材料参数介绍1.铝合金材料概述2.abaqus软件中铝合金材料参数设置三、abaqus铝合金材料参数应用案例1.案例一2.案例二四、总结正文:一、引言在我国,铝合金材料因其优良的性能被广泛应用于各个领域。
在工程模拟分析中,abaqus软件是一款非常受欢迎的工具。
本文将介绍abaqus软件中铝合金材料参数的设置,并通过实际案例分析,探讨铝合金材料参数在abaqus中的具体应用。
二、abaqus铝合金材料参数介绍1.铝合金材料概述铝合金材料具有密度低、强度高、耐腐蚀等优点,因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域具有重要应用价值。
在abaqus软件中,铝合金材料的参数设置主要包括弹性模量、泊松比、密度、屈服强度、抗拉强度等。
2.abaqus软件中铝合金材料参数设置在abaqus中,用户可以通过选择合适的铝合金材料类型来设置相关参数。
此外,用户还可以自定义材料属性,以满足特定需求。
为了确保分析结果的准确性,用户需对铝合金材料的参数进行细致的设置。
三、abaqus铝合金材料参数应用案例1.案例一某汽车制造商在设计一款新型铝合金轮毂时,使用abaqus软件进行强度分析。
通过设置合适的铝合金材料参数,并采用abaqus的疲劳分析功能,工程师成功地预测了轮毂在使用过程中的强度衰减情况,为优化设计提供了有力支持。
2.案例二一家飞机制造商在研发一款新型客机时,利用abaqus软件对铝合金机翼结构进行静力分析。
通过对abaqus铝合金材料参数的合理设置,工程师验证了机翼结构的强度和刚度性能,确保了飞机的安全性。
四、总结本文从铝合金材料概述、abaqus软件中铝合金材料参数设置和应用案例等方面进行了详细介绍。
abaqus复合材料建模材料参数
![abaqus复合材料建模材料参数](https://img.taocdn.com/s3/m/e4a11c153d1ec5da50e2524de518964bcf84d2bf.png)
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材料库
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abaqus材料库Abaqus材料库。
Abaqus是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,它的材料库是其中一个非常重要的组成部分。
材料库中包含了各种不同类型的材料模型,用户可以根据实际工程需求选择合适的材料模型进行分析和仿真。
本文将对Abaqus材料库进行介绍,并对其中一些常用的材料模型进行简要说明。
Abaqus材料库主要包括金属材料、塑料材料、复合材料、土壤材料等多种类型的材料模型。
在进行有限元分析时,选择合适的材料模型对于结果的准确性和可靠性至关重要。
因此,了解Abaqus材料库中各种材料模型的特点和适用范围是非常必要的。
金属材料是工程中应用最广泛的一类材料,Abaqus材料库中包含了多种金属材料模型,如弹性模型、塑性模型、强化模型等。
用户可以根据金属材料的实际力学性能选择合适的材料模型进行分析。
塑料材料是另一类在工程中应用广泛的材料,Abaqus材料库中也包含了多种塑料材料模型,如线性弹性模型、非线性弹性模型、本构模型等。
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料,Abaqus材料库中也包含了多种复合材料模型,如层合板模型、细观模型、宏观模型等。
土壤材料是在土木工程中应用广泛的一类材料,Abaqus材料库中也包含了多种土壤材料模型,如弹性模型、塑性模型、本构模型等。
在使用Abaqus进行有限元分析时,用户可以根据实际工程需求选择合适的材料模型,并进行相应的参数设置。
在选择材料模型时,需要考虑材料的力学性能、温度效应、应变速率效应等因素,以确保分析结果的准确性和可靠性。
此外,用户还可以根据实际工程需求自定义材料模型,以满足特定的分析要求。
总之,Abaqus材料库是Abaqus软件中一个非常重要的组成部分,其中包含了多种类型的材料模型,用户可以根据实际工程需求选择合适的材料模型进行分析。
了解Abaqus材料库中各种材料模型的特点和适用范围,对于进行准确、可靠的有限元分析是非常必要的。
希望本文对Abaqus材料库有所帮助,谢谢阅读。
abaqus复合材料单元类型
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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铝合金材料参数
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abaqus铝合金材料参数
【原创版】
目录
1.Abaqus 铝合金材料概述
2.Abaqus 铝合金材料的参数
3.参数对材料性能的影响
4.结论
正文
一、Abaqus 铝合金材料概述
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
能和灵活性使得许多工程师和研究人员选择它来进行各种模拟和计算。
在Abaqus 中,铝合金是一种常见的材料,其特性与实际生活中的铝合金相仿,因此被广泛使用。
二、Abaqus 铝合金材料的参数
Abaqus 中的铝合金材料参数主要包括以下几个方面:
1.材料的弹性模量:这是描述材料刚性的一个重要参数,决定了材料在受到外力时的形变程度。
2.泊松比:这是描述材料在受到拉伸或压缩时的体积变化情况的参数。
3.密度:这是描述材料重量的一个参数,与材料的质量和体积有关。
4.极限应力:这是描述材料能够承受的最大应力,超过这个值材料就会发生破裂。
三、参数对材料性能的影响
Abaqus 中的铝合金材料参数对材料的性能有着重要的影响。
例如,
弹性模量越大,材料的刚性就越强,不容易发生形变;泊松比越大,材料
在受到拉伸时的体积变化就越大,而受到压缩时的体积变化就越小;密度越大,材料的重量就越重;极限应力越大,材料能够承受的应力就越大。
四、结论
总的来说,Abaqus 中的铝合金材料参数对材料的性能有着重要的影响。
abaqus铝合金材料参数
![abaqus铝合金材料参数](https://img.taocdn.com/s3/m/65f96875c950ad02de80d4d8d15abe23482f03c6.png)
abaqus铝合金材料参数铝合金材料是一种广泛应用的材料,具有较高的强度、良好的可锻性、优异的导热性和良好的耐蚀性。
在工程中,铝合金被广泛用于航空、汽车、船舶、建筑和电子等领域。
为了更好地了解铝合金材料的性能和应用,以下是有关铝合金材料的一些常见参数的详细介绍。
1. 密度:铝合金的密度通常在2.6 g/cm³到2.8 g/cm³之间,相对于其他金属来说较轻,使得铝合金成为广泛应用于航空和汽车工业的重要材料之一2.强度:铝合金具有较高的强度,这使得它非常适合用于要求较高强度的应用中。
不同合金的强度范围从100MPa到600MPa不等,可以根据不同的需求选择合适的合金。
3.可锻性:铝合金具有良好的可锻性,可以通过挤压、拉伸和锻造等方法进行成型。
这使得铝合金能够满足各种复杂形状和尺寸的需求,使其在制造领域得到广泛应用。
4.热膨胀系数:铝合金的热膨胀系数较低,这使得它在高温条件下具有较好的稳定性和可靠性。
这是使用铝合金制造高温引擎零件和航天器的原因之一5.导热性:铝合金具有良好的导热性,使其成为散热器和其他热传导应用的理想材料。
铝合金的导热系数大约为120-200W/m·K,在一些高端应用中,可以通过合金化来提高其导热性能。
6.耐腐蚀性:铝合金具有良好的耐蚀性,因为它们在氧化的表面形成了一层稳定的氧化膜,可以保护内部材料免受腐蚀。
然而,一些特定环境下的腐蚀仍然可能导致铝合金失效,因此在设计和应用中需要注意这一点。
综上所述,铝合金具有较低的密度、良好的强度、可塑性和导热性,具有良好的耐蚀性,使其成为各种工业和制造应用的理想材料之一、在选择合适的铝合金材料时,需要根据具体应用的需求来考虑上述参数,并结合其他要素,如成本、加工性能和环境要求等进行综合评估。
abaqus第五讲:ABAQUS中的材料
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Temperaturedependence
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。
弹塑性材料在拉伸实验中的名义应力-应变行为
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:
● 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;
在ABAQUS/CAE中定义材料塑性:Mises 塑性
linear elasticity
true stress and log strain
plastic strain at init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
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
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;
abaqus材料库使用方法
![abaqus材料库使用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/046f49fe88eb172ded630b1c59eef8c75fbf952e.png)
abaqus材料库使用方法Abaqus材料库使用方法Abaqus是一款常用的有限元分析软件,广泛应用于工程领域的结构分析和材料研究中。
在Abaqus中,材料的力学性质是通过材料模型来描述的,而这些材料模型都可以在Abaqus的材料库中找到。
本文将介绍Abaqus材料库的使用方法,帮助读者更好地选择合适的材料模型。
1. 打开Abaqus软件并创建新模型。
在Abaqus界面的左上角点击“File->New->Model”,创建一个新的模型。
2. 在模型中选择需要定义材料的部分。
在模型中选择需要定义材料的部分,可以通过选择单个单元、面或者体来指定材料。
3. 进入材料库。
在Abaqus界面的左下角点击“Material”按钮,进入材料库。
4. 浏览材料库。
在材料库中,可以看到各种各样的材料模型,包括金属、塑料、复合材料等。
可以通过滚动滚动条或者使用搜索功能来找到所需材料模型。
5. 选择合适的材料模型。
根据实际需求,选择适合的材料模型。
每个材料模型都有其特定的性质和参数,需要根据具体的应用场景进行选择。
在选择材料模型之前,可以通过点击材料模型的名称来查看其详细信息,包括材料的特性、参数和适用范围等。
6. 定义材料属性。
选择完合适的材料模型后,点击“Edit”按钮来定义材料的属性。
根据材料模型的要求,输入相应的参数值,例如弹性模量、泊松比、屈服强度等。
在输入参数值时,可以选择使用公式或者常数。
7. 确认材料定义。
在定义完材料属性后,点击“OK”按钮来确认材料的定义。
此时,所选部分的材料属性将被更新为所选择的材料模型和参数。
8. 应用材料定义。
在材料库中选择完合适的材料模型并定义了材料属性后,需要将材料定义应用到模型中。
点击“Apply”按钮,材料定义将被应用到所选的部分。
9. 完成材料定义。
点击“Done”按钮,完成材料定义的过程。
此时,所选部分将具有所选择材料模型的力学性质。
10. 检查材料定义。
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linear elasticity
true stress and log strain
北京怡格明思工程技术有限公司
plastic strain at initial yield 0.0
Innovating through simulation
Hill塑性
北京怡格明思工程技术有限公司
Hill’s plasticity
方向;
北京怡格明思工程技术有限公司
Innovating through simulation
在ABAQUS/CAE中 定义线弹性:
Temperaturedependence
北京怡格明思工程技术有限公司
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
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。
弹塑性材料在拉伸实验中的名义应力-应变行为
北京怡格明思工程技术有限公司
Innovating through simulation
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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Innovating through simulation
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。
北京怡格明思工程技术有限公司
Innovating through simulation
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。
北京怡格明思工程技术有限公司
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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Innovating through simulation
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
北京怡格明思工程技术有限公司
Innovating through simulation
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;
北京怡格明思工程技术有限公司
Innovating through simulation
在ABAQUS/CAE中定义材料塑性:Mises 塑性
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;