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1、因為專注， 所以卓越！ 第四講 ABAQUS材料屬性的設(shè)置 主要內(nèi)容 4.1 定義和分配材料屬性 4.2 單位及坐標系 4.3 材料評估 4.4 材料庫 4.5 表面(skin)和縱梁(Stringer) 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.1 定 義 和分配 材料屬 性 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.1 定義和分配材料屬性 材料屬性 廣泛的材料庫包含幾乎所 有的Abaqus 材料模型。 用戶以Abaqus 求解器所需 的格式輸入材料數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)可直接輸入，可從文 件中讀取，也可從材料庫 中導(dǎo)入。 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.1 定義和分配材料屬性 截面屬性 包括附加尺

2、寸，或為變 形體分配材料屬性的單 元類型信息。 參考材料定義。 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.1 定義和分配材料屬性 為區(qū)域分配截面屬性 變形體的每個區(qū)域必須引用包含材料定義的截面屬性。 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.1 定義和分配材料屬性 對于被賦予截面屬性的部件，Abaqus/CAE提供 了一個視覺上的反饋 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.1 定義和分配材料屬性 梁的視覺上的反饋 梁的建模是基于線特征 其橫截面尺寸認為是截面屬性 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.1 定義和分配材料屬性 可以通過觀察梁的外形改變梁截面屬性的定義 很容易檢 測建 模誤差 北

3、京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.1 定義和分配材料屬性 定義局部材料方向 利用基準工具集中可用的工具，可 以創(chuàng)建所需的基準坐標系。 利用從視圖中選擇基準坐標系的辦 法，可以為殼或?qū)嶓w區(qū)域指派材料 方向。 在同一裝配件中，所有相關(guān)聯(lián)的實 例自動繼承材料方向。 可以利用查詢工具查詢材料方向的 分配情況。 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.2 單 位 及坐標 系 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.2 單位及坐標系 單位 ABAQUS 并沒有內(nèi)部指定的單位規(guī)則。 用戶需要自己去統(tǒng)一單位。 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 量綱 SI SI （mm ） US Unit (ft) US

4、Unit (inch) 長度 m mm Ft in 力 N N lbf lbf 質(zhì)量 kg tonne(10 3 kg) Slug lbf s 2 /in 時間 s s S s 應(yīng)力 Pa(N/m 2 ) MPa(N/mm 2 ) lbf/ft 2 psi (lbf/in 2 ) 能量 J mJ(10 -3 J) ft lbf in lbf 密度 kg/m 3 tonne/mm 3 slug/ft 3 lbf s 2 /in 4 4.2 單位及坐標系 坐標系 默認坐標系為直角迪卡爾坐標系 可以利用*SYSTEM 或*NODE ， SYSTEM=RECTANGULAR | CYLINDRICAL

5、 | SPHERICAL 指定其它的坐標系 因為局部坐標系下定義的節(jié)點坐標被自動轉(zhuǎn)換到總體 直角坐標系，所以局部坐標系的輸入不影響載荷或輸 出。 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.2 單位及坐標系 對于節(jié)點載荷、邊界條件、初始條件和輸出，默認為 直角迪卡爾坐標系。 使用*TRANSFORM 選項指定其它的坐標系。 在大位移分析問題中，這些坐標系的方向隨著材料旋 轉(zhuǎn)。 例如：斜 邊上 的邊界條 件 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 在這些節(jié)點上使用 YSYMM 對稱邊界條件 的同時，使用 TRANSFORM 4.2 單位及坐標系 關(guān)于材料點方向（與每個單元的 材料或積分點相關(guān)的方向） 影

6、響輸入 ：各 項異性材 料方 向 影 響 輸入： 應(yīng)力/ 應(yīng)變輸出 方向 默認值取 決于 單元類型 實體單元 使用 全局的直 角迪 卡爾坐 標系 殼和薄膜 單元 使用全局 迪卡 爾坐標 系到表面 的投 影 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.2 單位及坐標系 使用*ORIENTATION選 項指定局部材料坐標系 在大位移分析中，局部 材料坐標系的方向隨著 材料一起旋轉(zhuǎn) 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.2 單位及坐標系 自由度 節(jié)點的基本求解變量 有效的節(jié)點自由度取決于單元類型 自由度以數(shù)字為標號 1=x 方 向的平動 自由度 2=y 方 向的平動自 由度 3=z 方 向的平動 自由

7、度 4=x 方 向的轉(zhuǎn) 動自由 度 5=y 方 向的轉(zhuǎn) 動自由 度 6=z 方 向的 轉(zhuǎn)動自 由度 . 11= 溫度 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.3 材料評 估 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.3 材料評估 超彈性材料的曲線擬合能力，可以允 許用戶 對實 驗數(shù)據(jù)比較不同超彈性模型的擬合結(jié) 果。 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.4 材料庫 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.4 材料庫 方便材料定義，材料庫可以保 存Abaqus 中有效的材料模型 可以為金屬（彈性和塑性）、 橡膠（超彈性）等創(chuàng)建材料庫 材料庫能夠在Abaqus/CAE 創(chuàng)建， 也可以從第三方插件類

8、似Granta Design 和Matereality 導(dǎo)入數(shù)據(jù) 材料庫中的材料可以添加到任 何的Abaqus/CAE 模型 材料庫可以在不同的用戶之間 共享 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.5 表面(skin) 和縱梁(Stringer) 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.5 表面(skin)和縱梁(Stringer) 定義： 表面共節(jié)點實體的一種殼的增強 縱梁共節(jié)點實體的一種梁的增強 表面(skin)& 縱梁(stringer)的生成 表面/ 縱梁可以跨越多個幾何實體或者多重孤立網(wǎng)格 多層表面/ 縱梁可以在一個step 中生成 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.5 表面

9、(skin)和縱梁(Stringer) 定義表面增強(skin) 表面增強定義了連接到已有 部件表面的表面，并制定它 的工程屬性。 三維部件的表面或二維部件 的邊都可以用于表面增強。 生成與連 續(xù)體 單元共享 節(jié)點 的 殼或薄膜 單元 所有基于幾何面的表面都有 相同的法向； 基于殼面的表面繼承原有的 法向。 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.5 表面(skin)和縱梁(Stringer) 縱梁增強(stringer) 縱梁增強定義了一個與現(xiàn)有 部件的邊聯(lián)結(jié)并指定工程屬 性的縱梁 三維實體部件的一條邊或二 維平面部件的邊可以作為縱 梁。 生成共節(jié) 點的 梁或桁架 單元 幾何邊上的縱梁層具有

10、相同 的正法向； 線上的縱梁繼承了原有線的 正法向。 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.5 表面(skin)和縱梁(Stringer) 選擇和顯示 顏色編碼可以用于顯示 表面和縱梁 賦予工程屬性或單元類 型： 能夠使用 選取 過濾器 直接選取 幾何 體上的表 面 /縱梁 如果一個表面/ 縱梁包含 多個面/ 邊，屬性可以賦 給表面/ 縱梁中的任意一 個或其中的一部分 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司 4.5 表面(skin)和縱梁(Stringer) 網(wǎng)格劃分 對于幾何部件，表面/ 縱梁單元在其基礎(chǔ)幾何區(qū)域被離 散化時就已經(jīng)生成 對于孤立網(wǎng)格部件，表面/ 縱梁單元在表面/ 縱梁生成時 生成 單元類型可以賦給表面/ 縱梁 網(wǎng)格控制對表面/ 縱梁不能使用，他們會從其基礎(chǔ)幾何 區(qū)域得到 輸出需求和可視化 對于表面/ 縱梁可以指定輸出需求 在Abaqus/Viewer 中，表面& 縱梁與普通的2D & 1D 單 元相似 北 京 怡 格明思工程技術(shù)有限公司