marc中文基本手册5 材料特性的定义.doc

第五章 材料特性的定义（MATERIAL PROPERTIES）本章要点l 不同分析类型材料特性的选择l 材料常数的内容l 将材料特性施加单元上在MAIN菜单中检取MATERIAL PROPERTIES后就可进行材料特性定义，材料特性的定义包括输入材料特性的内容和施加于单元上这二部分。例如对单元1定义杨氏模量20000、波松比0.3的材料特性，通常利用MENTAT定义一个材料特性名如“steel”，然后输入杨氏模量20000、波松比0.3，然后加在单元上。常用材料特性名施加的单元杨氏模量单元号波松比质量密度热传导率比热材料特性名的定义MENTAT定义材料特性根据登录的材料特性名进行管理。复合材料COMPOSITE中的各层材料按材料特性名选取。材料特性名按照登录的先后顺序进行排列。MATERIAL PROPERTIESPREVNEXTNEWNAMEREMEDITPREV显示前一个材料特性。NEXT显示下一个材料特性。NEW登录新的材料特性。NAME更改材料特性名。REM删除当前材料特性。EDIT选取一个材料特性名并进行编辑，使之成为当前材料特性显示出来。MENTAT定义的材料特性以下将介绍各种材料特性数据的定义。MECHANICAL MATERIAL TYPES下图所示为应力分析常用的材料特性类型 MECHANICAL（第一部分）MECHANICAL MATERIAL TYPESISOTROPICORTHOTROPICANISOTROPICHYPOELASTICMOREISOTROPIC各向同性材料的定义，与MARC输入数据中的ISOTROPIC选项相对应。ORTHOTROPIC正交各向异性材料的定义，与MARC输入数据中的ORTHOTROPIC选项相对应。ANISOTROPIC各向异性材料的定义，与MARC输入数据中的ANISOTROPIC选项相对应。HYPOELASTIC亚弹性材料的定义，与MARC输入数据中的POELASTIC选项相对应。MOREMECHANICAL MATERIAL的第二个菜单。MOONEYMooney Rivlin材料的定义，与MARC输入数据中的MOONEY选项相对应。OGDENOgden模型材料的定义，与MARC输入数据中的OGDEN选项相对应。FOAMFOAM模型材料的定义，与MARC输入数据中的FOAM选项相对应。POWDER粉末冶金分析时材料定义，与MARC输入数据中的POWDER选项相对应。SOIL泥土材料参数的定义，与MARC输入数据中的SOIL选项相对应。OTHER MATERIAL（其它材料类型）MENTAT为MARC提供除应力分析以外的材料特性定义，菜单如下图所示，下面介绍输入的内容。OTHER MATERIAL TYPESHEAT TRANSFERJOULE HEATINGACOUSTICBEARINGELECTROSTATICMAGNETOSTATICELECTROMAGNETICHEAT TRANSFER热传导分析材料特性定义，检取该菜单后，可以定义各向同性、各向异性材料参数，与MARC输入数据中的ISOTROPIC、ORTHOTROPIC选项相对应。也可采用表格（TABLE）功能定义温度相关材料特性参数。检取LATENT HEAT定义潜热生成效应，与MARC输入数据中的TEMPERATURE EFFECTS DATA选项相对应。JOULE HEATING热电耦合分析时材料特性定义。检取该菜单后将出现一个弹出式菜单，可以定义各向同性、各向异性材料参数，与MARC输入数据中的ISOTROPIC、ORTHOTROPIC选项相对应，也可采用表格（TABLE）功能定义与温度相关的材料特性参数。ACOUSTIC声学分析时材料特性的定义，与MARC输入数据中的ISOTROPIC选项相对应。BEARING轴承润滑分析时材料特性的定义，与MARC输入数据中的ISOTROPIC选项相对应。ELECTROSTATIC电场分析时材料特性的定义，可以定义各向同性、各向异性材料参数，或用用户子程序进行材料特性的定义。与MARC输入数据中的ISOTROPIC、ORTHOTROPIC选项相对应。采用表格（TABLE）功能可以定义温度相关的材料特性。MAGNETOSTATIC磁场分析时材料特性的定义，其它同上。ELECTROMAGNETIC电磁场分析时材料特性的定义，其它同上。与材料特性相关的其它定义下图为MENTAT对复合材料以及与温度等参数相关性定义菜单。COMPOSITE MATERIALNEWDEFINEORIENTATIONTABLESHOW MODELSHOW COMPOSITEID MATERIALCOMPOSITE MATERIAL复合材料壳单元的材料特性定义。包括各层的材料特性名、各层厚度与壳总厚度的比值（）、各层与材料轴的夹角等。TABLES材料特性与温度等参数相关关系的定义，TABLE的使用方法详见第六章。ID MATERIALS以不同颜色显示结构上各单元所有的材料特性。ORIENTATION定义各向异性材料的主轴方向。SHOW MODEL/SHOW COMPOSITESHOW MODEL显示当前的结构模型SHOW COMPOSITE显示复合材料各层的组成情况，用不同颜色表示不同的材料。二者可以互相切换，程序隐含为SHOW MODEL状态。材料常数的定义方法MENTAT可以定义的材料特性种类特别多，下面以应力分析时的各向同性材料作具体说明，其它种类可以参考其它用户手册。下图为在MECHNICAL菜单中检取ISOTROPIC后所弹出的菜单。ISOTROPIC PROPERTIES 0YOUNGS MODULUSTABLE 0POISSONS RATIOTABLE 1MASS DENSITYDAMPINGPLASTICITYTHERMAL EXP.RATE EFFECTSDAMAGE EFFECTSVISCO ELASTICCRACKINGCREEPDAMAGEFAILURERESETREMOVEOK可以定义杨氏模量、波松比、质量密度、阻尼、屈服条件、线膨胀系数、速度效应、破坏准则等。YOUNGS MODULUS定义杨氏模量POSSONS RATIO定义波松比MASS DENSITY定义质量密度杨氏模量和波松比必须定义。质量密度在动力分析和调谐分析及有与质量相关载荷如重力或离心力存在时也必须定义。定义这些常数需用键盘输入。如需定义DAMPING、PLASTICITY、THERMAL EXP.、VISCOELASTIC、CREEP、CRACKING、DAMAGE、FAILURE，检取所需菜单后，屏幕将会再弹出菜单，提供更多的输入信息。PLASTICITY选取屈服准则，硬化法则，定义初始屈服应力。初始屈服应力可以用表格（TABLE）来定义。主要有与加工硬化、温度相关、应变速率相关的初始屈服应力。MARC输入文件中与屈服准则、初始屈服应力相关的选项为ISOTROPIC、加工硬化WORK HARD DATA、温度相关TEMPERATURE DATA、应变速率相关STRAIN RATE DATA。THERMAL EXP线膨胀系数的定义，线膨胀系数可用表格（TABLE）来定义其与温度的相关性。RATE EFFECTS定义蠕变、粘弹性的材料特性参数。检取VISCOELASTIC定义粘弹性材料特性参数，检取CREEP定义蠕变材料特性参数。MARC输入文件中VISCOELASTIC、CREEP选项分别与之对应。DAMAGE EFFECTS对开裂、损伤、破坏准则进行定义。检取CRACKING为开裂材料特性的定义，DAMAGE为损伤材料特性的定义，FAILURE为破坏准则的定义，分别与MARC输入文件中的CRACK DATA、DAMAGE、FAIL DATA选项相对应。材料特性定义举例将以前MENTAT网格生成的数据文件调出定义材料特性FILES M OPEN Mmesh1 FILL MMAIN MMATER