ABAQUS材料属性的设置

因为专注，因为专注， 所以卓越！所以卓越！ 第四讲第四讲 ABAQUS材料属性的设置材料属性的设置 主要内容主要内容 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) 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.1 定义和分配材料属性 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.1 定义和分配材料属性定义和分配材料属性 材料属性 广泛的材料库包含几乎所 有的Abaqus材料模型。 用户以Abaqus求解器所需 的格式输入材料数据 数据可直接输入，可从文 件中读取，也可从材料库 中导入。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.1 定义和分配材料属性定义和分配材料属性 截面属性 包括附加尺寸，或为变 形体分配材料属性的单 元类型信息。 参考材料定义。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.1 定义和分配材料属性定义和分配材料属性 为区域分配截面属性 变形体的每个区域必须引用包含材料定义的截面属性。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.1 定义和分配材料属性定义和分配材料属性 对于被赋予截面属性的部件，Abaqus/CAE提供 了一个视觉上的反馈 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.1 定义和分配材料属性定义和分配材料属性 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 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.1 定义和分配材料属性定义和分配材料属性 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 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.1 定义和分配材料属性定义和分配材料属性 定义局部材料方向 利用基准工具集中可用的工具，可 以创建所需的基准坐标系。 利用从视图中选择基准坐标系的办 法，可以为壳或实体区域指派材料 方向。 在同一装配件中，所有相关联的实 例自动继承材料方向。 可以利用查询工具查询材料方向的 分配情况。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.2 单位及坐标系 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.2 单位及坐标系单位及坐标系 单位单位 ABAQUS并没有内部指定的单位规则。 用户需要自己去统一单位。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 量纲 SI SI（mm） US Unit (ft) US Unit (inch) 长度 m mm Ft in 力 N N lbf lbf 质量 kg tonne(103kg) Slug lbf s2/in 时间 s s S s 应力 Pa(N/m2) MPa(N/mm2) lbf/ft2 psi (lbf/in2) 能量 J mJ(10-3J) ft lbf in lbf 密度 kg/m3 tonne/mm3 slug/ft3 lbf s2/in4 4.2 单位及坐标系单位及坐标系 坐标系坐标系 默认坐标系为直角迪卡尔坐标系 可以利用*SYSTEM或*NODE， SYSTEM=RECTANGULAR | CYLINDRICAL | SPHERICAL指定其它的坐标系 因为局部坐标系下定义的节点坐标被自动转换到总体 直角坐标系，所以局部坐标系的输入不影响载荷或输 出。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.2 单位及坐标系单位及坐标系 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 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 在这些节点上使用 YSYMM对称边界条件 的同时，使用 TRANSFORM 4.2 单位及坐标系单位及坐标系 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 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.2 单位及坐标系单位及坐标系 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 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.2 单位及坐标系单位及坐标系 自由度自由度 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 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.3 材料评估 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.3 材料评估材料评估 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。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.4 材料库 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.4 材料库材料库 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 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.5 表面(skin)和纵梁(Stringer) 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.5 表面表面(skin)和纵梁和纵梁(Stringer) 定义： 表面共节点实体的一种壳的增强 纵梁共节点实体的一种梁的增强 表面(skin)& 纵梁纵梁(stringer)的生成的生成 表面/纵梁可以跨越多个几何实体或者多重孤立网格 多层表面/纵梁可以在一个step中生成 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.5 表面表面(skin)和纵梁和纵梁(Stringer) 定义表面增强(skin) 表面增强定义了连接到已有 部件表面的表面，并制定它 的工程属性。 三维部件的表面或二维部件 的边都可以用于表面增强。 生成与连续体单元共享节点的 壳或薄膜单元 所有基于几何面的表面都有 相同的法向； 基于壳面的表面继承原有的 法向。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.5 表面表面(skin)和纵梁和纵梁(Stringer) 纵梁增强(stringer) 纵梁增强定义了一个与现有 部件的边联结并指定工程属 性的纵梁 三维实体部件的一条边或二 维平面部件的边可以作为纵 梁。 生成共节点的梁或桁架单元 几何边上的纵梁层具有相同 的正法向； 线上的纵梁继承了原有线的 正法向。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.5 表面表面(skin)和纵梁和纵梁(Stringer) 选择和显示 颜色编码可以用于显示 表面和纵梁 赋予工程属性或单元类 型： 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 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 4.5 表面表面(skin)和纵梁和纵梁(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