压电材料ansys建模需要输入的属性

在定义完单元类型后,需要定义材料特性,压电模型需要输入的材料特性参数有:介电常数(又名电容率),压电矩阵弹性系数矩阵弹性基底材料及属性1、介电系数矩阵对于 SOLID98 单元，可用 MP 命令确定相对介电系数值作为 PERX、PERY 和 PERZ。介电系数值分别代表介电系数矩阵的对角分量，即用 MP 命令输入的介电系数总认为是常应变下的介电系数。2、压电矩阵可以用 e 形式-压电应力矩阵或用 d 形式-压电应变矩阵定义压电矩阵。 e 矩阵通常与以刚度矩阵 c 形式表示各向异性弹性输入有关，而 d 矩阵和柔度矩阵相关。ANSYS 使用第一次界定温度下的弹性矩阵将压电应变矩阵 d 矩阵转换成压电应力矩阵 e 。为确定这种变化所需要的弹性矩阵，可用 TB，ANEL 命令。使用 TB，PIEZ 和 TBDATA 命令定义压电矩阵。对于大多数已经公布的压电材料，压电矩阵数据都是按照 x，y，z，yz，xz，xy 顺序的，基于 IEEE 标准之上，而 ANSYS 的输入数据是按照以上所示的 x，y，z，xy，yz，xz 顺序。也就是说，输入该参数是必须通过改变剪切项的行数据以转换到 ANSYS 数据格式。因此需将 IEEE 常数61 62 63 e e e 输入为 ANSYS 的 xy 行；将 IEEE 常数41 42 43 e e e输入为 ANSYS 的 yz 行；将 IEEE 常数51 52 53 e e e 输入为 ANSYS 的 xz 行。具体形式如矩阵(5.2)所示：3、弹性系数矩阵该矩阵为6 6对称矩阵（对于 2-D 模型为4 4矩阵），它确定刚度系数（ c 矩阵）或柔度系数（ s 矩阵）。弹性系数矩阵使用以下的数据表输入：使用 TB，ANEL 和 TB，DATA 命令定义系数矩阵 c 。和压电矩阵的情况类似，大多数压电材料的 c 矩阵使用不同的参数顺序，需要通过如下方式改变剪切项的行和列数据以将 IEEE矩阵转换到 ANSYS 输入顺序。将 IEEE 常数 61 62 63 66C C C C 输入为 ANSYS 的 xy 行；将 IEEE 常数 41 42 43 46 44C C C C C 输入为 ANSYS 的 yz 行；将 IEEE 常数 51 52 53 56 54 55C C C C C C 输入为 ANSYS 的 xz 行；具体如下所示：在下面的分析中，一共采用了两种压电材料。一种是压电陶瓷 PZT-4，另外一种是钛酸钡。这两种材料都在工程应用中比较常见 39。根据两种材料的属性，可用命令流的形式表现为：表 5.3 命令流定义 PZT-4 和钛酸钡材料属性!Define PZT-4et,3,solid98mp,nuxy,3,0.27mp,dens,3,7.5e3mp,perx,3,7.29e-9mp,pery,3,7.29e-9mp,perz,3,6.35e-9mp,kxx,3,1mp,murx,3,1tb,anel,3tbdata,1,13.9e10,7.43e10,7.78e10,0,0,0tbdata,7,11.5e10,7.43e10,0,0,0tbdata,12,13.9e10,0,0,0tbdata,16,2.56e10,0,0tbdata,19,2.56e10,0tbdata,21,2.56e10tb,piez,3tbdata,1,0,0,-5.2tbdata,4,0,0,-5.2tbdata,7,0,0,15.1tbdata,10,0,0,0tbdata,13,0,12.7,0tbdata,16,12.7,0,0!Define Barium Titanateet,5,solid98,3mp,nuxy,5,0.27mp,dens,5,6.02e3mp,perx,5,1.75e-8mp,pery,5,1.75e-8mp,perz,5,0.099e-8mp,kxx,5,1mp,murx,5,1tb,anel,5tbdata,1,27.51e10,17.89e10,15.15e10,0,0,0tbdata,7,27.512e10,15.156e10,0,0,0tbdata,12,16.486e10,0,0,0tbdata,16,5.435e10,0,0tbdata,19,5.435e10,0tbdata,21,11.312e10tb,pi