Patran基础教程10_材料

S10-9
实例: 各向同性材料模型(续.)
1. 指定材料名称 2. 选择 Linear Elastic 作
为本构模型 3. 输入弹性参数, Apply
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S10-18
材料选择器/ MVISION 总述
● Materials Selector 提供了直接从任意 MSC/MVISION 数
●
●
● ● ● ●
特性，所有的这些特性都可以指定到一个材料名称中) ● 通过Materials Selector,可以直接从 MSC.MVISION 材料数据 库中获得材料数据 ● 材料可以定义为温度,应变,应变速率,时间,和频率的函数
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S10-15
举例: 复合材料模型(续)
4. 定义每一层材料的厚度和方向(续)
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举例: 复合材料模型(续)
1. 创建每一层的材料
2.
(2-D orthotropic)
输入 2-D orthotropic 材料特性数据
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S10-13
S10-2
创建材料属性
● 针对用户选择的分析程序,运用模板可以很方
便地定义材料属性 ● 三种方法定义材料属性
● Manual Input 手工输入 (例如： 在表格中输入E, ,
) ● Materials Selector 材料选择器 (也就是从 MSC.Mvision 输入材料数据） ● Externally Defined 外部定义 (即只指定材料的名称, 通过对应求解器输入文件来输入数据)
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S10-8
实例: 各向同性材料模型
● 创建一个如下所示的用于Nastran的各向同性的材料数据集
合：
E = 30 x 106 psi y = 70000 psi
S10-16
4. 定义每一层材料的厚度和方向(续)
举例: 复合材料模型(续)
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S10-17
外部定义材料
● 定义材料名称,材料属性由用户从
Patran的外部提供 (e.g. *.bdf file) ● 材料名称可以是物理特征的描述 ● 当用户不允许在MSC.Patran 中输入 材料数据时,只好从外部定义材料属性
据库中获得材料数据的途径 MSC/MVISION 运用了关系数据库,其中材料数据以电子表 格的形式储存在里面 在 “Column Headers”中显示属性 “Query” 设置了材料数据分类标准 可以快速搜索材料属性 可自动将材料数据输出到求解器中,例如 MSC.Nastran, MSC.Marc, ABAQUS, 等 提供从数据库到求解器之间的单位转换
各向同性热材料 两维正交各向异性材料 三维正交各向异性材料 两维各向异性材料 三维各向异性材料 多种复合材料模型(恒定温度) Laminate Composite层合板 Rule of Mixtures混合准则模型 五种 Halpin-Tsai 模型 Short Fiber (1-D and 2-D)短纤维复合材料
各向同性结构材料 (2 个弹性常数) 两维正交各向异性材料 (6个弹性常数) 三维正交各向异性材料 (9个弹性常数) 两维各向异性材料 (6个弹性常数) 三维各向异性材料 (21个弹性常数) 多种复合材料模型 Laminate Composite层合板 (有铺层顺序方式的 选择) Rule of Mixtures混合准则模型 五种 Halpin-Tsai 模型 Short Fiber (1-D and 2-D)短纤维复合材料
模型来定制的 ● 当数据输入栏允许使用场时, 就会 出现场的列表, 例如 Temperature Dep/Model Variable Fields
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S10-7
12 = 0.25
Biblioteka Baidu
X
每层厚度
.01/ .0125/ .01/ .0125/ .01/ .0125/ .01/ .0125/ .01/
每层铺设角 (纵向) ,
0/ 90/ 0/ 90/ 0/
S10-12
90/
0/
90/
0/
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S10-4
创建材料属性 (续)
支持热材料属性



Isotropic 2D Orthotropic 3D Orthotropic 2D Anisotropic 3D Anisotropic Composite
S10-11
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举例: 复合材料模型
● 用以下属性创建一个9层的复合材料
● Nastran 来自 CQUAD4 xmaterial 轴向, 例如
Y Z
基于军事手册,用于航天飞行器结构的金属材料和单元 基于军事手册,用于航天飞行器结构的塑料材料, Part1-增 强塑料 来自UDRI 关于高级复合材料的工程数据 基于制造业数据表的塑料,金属,陶瓷,和复合材料 基于1994版机械设计中的材料数据库选择器
来自Batelle, ASM, 和 SAE钢手册中的结构钢数据 关于通用电气塑料和树脂的工程和设计数据 工程材料的典型疲劳数据集 典型复合纤维实验数据集 工程材料的典型热能数据集 材料的典型电磁数据集
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S10-6
输入材料属性
● 首先,选择本构模型
● Linear Elastic ● Nonlinear Elastic ● Creep
● 属性数据框是根据分析程序和本构
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S10-5
创建材料属性 (续)
● 变化的属性用场来定
义 ● Change Material Status 用来激活或不 激活本构模型 ● 现有材料可作为模板 创建新的材料, 即利 用 session 文件或 模 板数据库
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S10-3
创建材料属性 (续)
支持弹性结构材料模型
● ● ● ● ● ●
Isotropic 2D Orthotropic 3D Orthotropic 2D Anisotropic 3D Anisotropic Composite
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S10-19
MSC/MVISION 数据库
● ●
● ● ● ● ● ● ● ● ●
MIL-HDBD-5 MIL-HDBK-17 Vehicles PMC-90 Producer Databanks Materials Selector Databank ASM structural Steels GE Plastics Databank Fatigue Databank Fiber Databank Thermal Databank Electromagnetic
激活 / 不激活 材料模型
● 点击
按钮获得图示
菜单框 ● 已有的材料本构模型将显示在Active 或 Inactive 列表框中 ● 从列表框中选中一个本构模型,它将 移动到另一个列表框中 (e.g. from Active to Inactive) ● 只有激活的本构模型才会被 Patran 使用
S10-10
实例: 各向同性材料模型(续.)
4. 将本构模型改为 Elastoplastic 5. 选择 Hardening Slope (定义应力-应变
曲线中的非线性部分), 输入数据并 Apply
6.
从 Materials 菜单中, 选择 Change Material Status, 使Elastoplastic 本 构模型处于非激活状态,并 Apply
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S10-20
材料选择查询面板
● 设置准则将无关材料
从MSC.Materials Selector 列表中过滤 掉 ● 属性和操作相结合来 建立查询命令
第 10部分
材料
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S10-1
MATERIALS
● 材料模型是具有各自特性并已命名的集合 ● 材料可有多种本构模型 (e.g. Elastic, Plastic, and Creep等材料

在xmaterial axis = 0 ● ABAQUS 来自 Patran中 全局坐标 X轴投影 到壳单元上, 或单元属性方向系统(CID)
9 8 7 6 5 4 3 2 1
0 90 0 90 0 90 0 90 0
基层材料
E11 = 40e6 G12 = G13 = 0.6e6 E22 = 1e6 G23 = 0.5e6
举例: 复合材料模型(续)
3. 用每一层材料创建复合
4.
定义每一层材料的厚度和方向
材料
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S10-14
举例: 复合材料模型(续)
4. 定义每一层材料的厚度和方向(续)
= 0.30 Hardening slope = 7000 psi
● 使得Elastic Constitutive模式“Active” 并且使得
Elastoplastic constitutive 模式 “Inactive”
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Select an Attribute Attributes ARC_RESIST CF_K CNAME CP CTC CTE DENS E_T
Material Selector Query Panel Select an Operator Attribute Information Name: CNAME Trade Name of Ceramic Type: Character In Relation: DESCRIPTION = + != and like < * > / or exists <= >= ( ) not