Abaqus中复合材料弹性属性的设定.docx

Abaqus中复合材料弹性属性的设疋（2010-06-18 15:45:53）转载▼标签： 分类：CAE杂谈一、定义材料的刚度矩阵从弹性力学理论可以知道，各向异性材料的刚度矩阵由于有对称性，刚度系数有 最初的36个减少到21个，如下图：5丨" 如I 6空在实际应用中，大多数工程材料都有对称的内部结构，因此材料具有弹性对称性, 这种对称性可以进一步简化上述的刚度矩阵1、有一个弹性对称面的材料（如结晶学中的单斜体）例如取x-y平面为对称面，则D1112= D1113= D2212= D2213= D3312= D3313= D1223= D1323=0，刚度系数又 减少8个，剩下13个2、有两个正交（相互垂直）弹性对称面的材料例如进一步取x-z平面为对称面，则D1123= D2223= D3323= D1213=0，刚度系 数又减少4个，剩下9个，如下图："°门】1 Oil：在Abaqus编辑材料中进行个刚度系数的设定013k 17 出 J> =［对，與712■713733、卩3丿3、 有三个正交弹性对称面的材料如果材料有三个相互垂直的弹性对称面，没有新的刚度系数为零，也只有9个4、 横观各项同性材料若经过弹性体材料一轴线，在垂直该轴线的平面内，各点的弹性性能在各方向上 都相同，我们称此材料横观各向同性材料，如单向复合材料。

对于这种材料最终 的刚度系数只剩下Dllll, D1122, D1133, D3333, D1212五项，其余各项均为零在复合材料中，经常遇到正交各项异性和横观各项同性两种材料二、定义材料工程弹性常数通过指定工程弹性常数定义线弹性正交各向异性材料是最便捷的一种方法，根据 复合材料力学理论，用工程弹性常数表示的柔度矩阵表示如下：-1/可一比\區一旳i/E甘000 -「^11旳2—"ME】1/E-2T蚀/几00017鮎1/&(}0(}疔:山712r0001 /^120000001/G样063、阴3」- 000001/G^ -i血3其中，Yij/Ei =Yji/Ej,所以用9个独立弹性常数可以表征材料属性，即三个材料主 方向上的弹性模量El, E2, E3,三个泊松比y 12, Y 13, Y 23,三个平面内的 剪切弹性模量G12, G13, G23例如测得复合材料一组材料数据为：E1=39GPa, E2=8.4GPa, E3=5.2GPa,Y 12=0.26, y 13=0.3, , 23=0.28, G12=4.2GPa, G13=3.6GPa, G23=2.4GPa （随 便给出的）。

在Abaqus编辑材料对话框中输入对应数据，完成正交各向异性材 料的定义对于横观各向同性材料，E1=E2 , y13=y23, y31=y32, G13=G23,弹性常数进 步减少到五个单层复合材料常常作为层合结构材料的基本单元使用，此时，单层厚度（方向3） 和其他平面内方向（方向1,2）尺寸相比,一般是很小的，因此可近似认为□ 33=0,我们可以用E1, E2, Y 12, G12四个独立弹性常数来描述平面应力状态下的正交 各向异性单层材料例如，实验测定某碳纤维复合材料层板T300/5208的E1=181GPa, E2=10.3GPa, Y 12=0.28, G12=7.17GPa按照经典层合板理论，即假设存在平面应力状态， 其它与3方向有关的量不予考虑在Abaqus编辑材料窗口各数据对应如下图：我也是初学者，但是参加讨论有助于我的提高，我理解的单元生死就是你设置了几个Step， 然后在每个Step （分层加载）中你的单元有的时候是参加计算（Active），有的时候不需要 参加计算（Kill），比如分层填筑的问题，整个模型建立起来的时候，在分析最底层的应力应 变时候，其上的数层就应该被杀死，当依次往上分析时候，再激活。

一般实现这个，我是用 的6.5-1版本，直接在Job模块菜单栏里依次点击Model一Edit Keyword，进行操作在杀死 的单元前用“**”进行杀死，激活的时候，去掉一个*即可讲的有错误之处还请各位大神批评指正，小弟不甚感激！。