1、因为专注， 所以卓越！ 第四讲 ABAQUS材料属性的设置 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 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 4.1 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 4.1 定义和分配材料属性 截面属性 包括
2、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 4.1 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 4.1 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 4.1 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 4.1 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
3、 模误差 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 4.2 单 位 及坐标 系 北 京 怡 格明思工程技术有限公司 4.2 单位及坐标系 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 量纲 SI SI （mm ） US Un
4、it (ft) US Unit (inch) 长度 m mm Ft in 力 N N lbf lbf 质量 kg tonne(10 3 kg) Slug lbf s 2 /in 时间 s s S s 应力 Pa(N/m 2 ) MPa(N/mm 2 ) lbf/ft 2psi (lbf/in 2 ) 能量 J mJ(10 -3 J) ft lbf in lbf 密度 kg/m 3tonne/mm 3slug/ft 3lbf s 2 /in 44.2 单位及坐标系 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 | CYLIN
5、DRICAL | 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 4.2 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 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 关于材料点方向（与每个单元的 材料或积分点
6、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 4.2 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 4.2 单位及坐标系 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
7、 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 4.3 材料评 估 北 京 怡 格明思工程技术有限公司 4.3 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 4.4 材料库 北 京 怡 格明思工程技术有限公司 4.4 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
8、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 4.5 表面(skin) 和纵梁(Stringer) 北 京 怡 格明思工程技术有限公司 4.5 表面(skin)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(stringer)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
9、思工程技术有限公司 4.5 表面(skin)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 4.5 表面(skin)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
10、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 4.5 表面(skin)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 4.5 表面(skin)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 散化时就已经生成 对于孤立网格部件，表面/ 纵梁单元在表面/ 纵梁生成时 生成 单元类型可以赋给表面/ 纵梁 网格控制对表面/ 纵梁不能使用，他们会从其基础几何 区域得到 输出需求和可视化 对于表面/ 纵梁可以指定输出需求 在Abaqus/Viewer 中，表面& 纵梁与普通的2D & 1D 单 元相似 北 京 怡 格明思工程技术有限公司
