ansys中定義材料的案例
80種ANSYS常用材料的參數(shù)化文件，以及自定義材料庫模板，實(shí)現(xiàn)快速定制化材料庫。
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ANSYS_Material_Database.zip
Ansys材料參數(shù)的定義問題
用過ANSYS的人都知道:ANSYS計算結(jié)果的精度,不僅與模型,網(wǎng)格,算法緊密相關(guān),而且材料參數(shù)的定義正確與否對結(jié)果的可靠性也有決定性的作用,為方便大家的學(xué)習(xí),本人就用過的一些材料模型,作出一些總結(jié),并給出相關(guān)的命令操作,希望對從事ANSYS應(yīng)用的兄弟姐妹們有所幫助,水平有限,不對之處還望及時糾正.
先給出線性材料的定義問題,線性材料分為三類:
1.isotropic:各向同性材料
2.orthotropic:正交各向異性材料
3.anisotropic:各向異性材料
1. isotropic各向同性材料的定義:
這種材料比較普遍,而且定義也非常簡單,只需定義兩個常數(shù):EX, NUXY
NUXY默認(rèn)為0.3,剪切模量GXY默認(rèn)為EX/(2(1+NUXY)),如果你定義的是各向同性的彈性材料的話,這個參數(shù)一般不用定義.如果要定義,一定要和公式: EX/(2(1+NUXY))的值匹配,否則出錯,另泊松比的定義一般推薦不要超過0.5.
相關(guān)命令,例如:
mp,ex,1,300e9
mp,nuxy,1,0.25
2.orthotropic:正交各向異性材料:
這種材料也是比較常見的,不過定義起來稍微麻煩一點(diǎn),需定義的常數(shù)有: EX, EY, EZ, NUXY, NUYZ, NUXZ, GXY, GYZ, GXZ
注意:在這里沒有默認(rèn)值,就是說,如果你某些參數(shù)不定義的話,程序會提示出錯,比如:XY平面的平面應(yīng)力問題,如果你只定義了EX, EY,程序?qū)⑻崾灸?這是正交各向異性材料, GXY, NUXY是必須的.
展開 ZEMAX | 如何在 OpticStudio 中定義金屬材料
推薦指數(shù)★★★★★
本周為大家?guī)淼氖?如何在 OpticStudio 中定義金屬材料
概述
這篇文章介紹了如何在 OpticStudio 中添加金屬材料，并將它們應(yīng)用在序列模式表面或非序列物體表面上。
介紹
在 OpticStudio 中有兩種定義材料的方式：
1、使用材料庫 (Materials Catalog)
2、使用鍍膜文件 (Coating File)
材料可以在材料庫或鍍膜文件中進(jìn)行定義，但對于定義金屬材料來說，最簡單的方法是用鍍膜文件進(jìn)行定義。光線在金屬表面發(fā)生的交互作用絕大多數(shù)只發(fā)生在表面以下幾微米的深度內(nèi)，因此在這樣的深度下使用鍍膜來模擬一個金屬薄層是非常有效的方法。
這篇文章講述了如何在 OpticStudio 的膜層文件中定義一種新的金屬材料，以及如何將這種材料應(yīng)用到任意相關(guān)物體的相關(guān)表面。
展開 Abaqus中定義橡膠超彈性材料
如果不考慮損傷等效應(yīng)，橡膠材料是彈性的（卸載后沒有殘余應(yīng)變），但應(yīng)力-應(yīng)變曲線不是線性的，即所謂的“超彈性”。Abaqus 幫助文檔《Getting Started with Abaqus：Interactive Edition》第10.6節(jié)“
Hyperelasticity
”介紹了超彈性的基本知識，第10.7節(jié)“
Example: axisymmetric mount
”給出了一個橡膠材料模型的實(shí)例。
Abaqus軟件在分析橡膠等超彈性材料具有顯著優(yōu)勢，它可以根據(jù)用戶提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用最小二乘法自動計算本構(gòu)模型中各個常數(shù)（如圖1、圖2所示）。
圖1 超彈性材料數(shù)據(jù)的輸入
圖2 材料評估
用戶可以在Abaqus/CAE 中輸入下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
1）單軸拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)（uniaxial tension/compression test data）；
2）等雙軸拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)（biaxial tension/compression test data）；
3）平面拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)（檢驗(yàn)純剪行為）（planar tension/compression test data）；
4）體積拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)（volumetric tension/compression test data）。
☆溫馨提示：定義超彈性材料數(shù)據(jù)時必須輸入名義應(yīng)力（nominal stress）和名義應(yīng)變（nominal stress），而非真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)變。
展開 
hypermesh中定義材料失效
hypermesh中定義材料失效
即*MAT-ADD-EROSION中第一行是什么意思?
Abaqus中定義橡膠超彈性材料
如果不考慮損傷等效應(yīng)，橡膠材料是彈性的（卸載后沒有殘余應(yīng)變），但應(yīng)力-應(yīng)變曲線不是線性的，即所謂的“超彈性”。Abaqus 幫助文檔《Getting Started with Abaqus：Interactive Edition》第10.6節(jié)“
Hyperelasticity
”介紹了超彈性的基本知識，第10.7節(jié)“
Example: axisymmetric mount
”給出了一個橡膠材料模型的實(shí)例。
Abaqus軟件在分析橡膠等超彈性材料具有顯著優(yōu)勢，它可以根據(jù)用戶提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用最小二乘法自動計算本構(gòu)模型中各個常數(shù)（如圖1、圖2所示）。
圖1 超彈性材料數(shù)據(jù)的輸入
圖2 材料評估
用戶可以在Abaqus/CAE 中輸入下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
1）單軸拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)（uniaxial tension/compression test data）；
2）等雙軸拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)（biaxial tension/compression test data）；
3）平面拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)（檢驗(yàn)純剪行為）（planar tension/compression test data）；
4）體積拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)（volumetric tension/compression test data）。
☆溫馨提示：定義超彈性材料數(shù)據(jù)時必須輸入名義應(yīng)力（nominal stress）和名義應(yīng)變（nominal stress），而非真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)變。
展開 在 COMSOL 中高效地定義材料
COMSOL Multiphysics? 軟件中內(nèi)置了許多類型的材料，可以幫助您優(yōu)化建模流程。除了這些內(nèi)置的材料，該軟件還擁有許多強(qiáng)大的特征和功能，讓您得以高效地定義模型中的幾何實(shí)體的材料。在定義材料、指定材料的屬性，以及比較不同的材料對仿真結(jié)果的影響等方面，這些工具都能幫助我們大幅提升建模效率。在本篇文章中，我們將向您展示這些工具的使用方法。
通過材料掃描功能自動化對比材料
在對模型幾何進(jìn)行材料定義，可以嘗試多個不同的選項，然后看一下不同的材料對仿真結(jié)果都有什么影響。這一過程可以通過材料掃描 參數(shù)化研究和材料切換 功能實(shí)現(xiàn)自動化。同樣地，在添加材料時，無需對多種材料進(jìn)行多次添加，也不必每次單獨(dú)求解。這種做法不僅能節(jié)省建立模型所需的時間，還可以方便在后處理時進(jìn)行結(jié)果比較。
截圖展示了該功能可以在后處理中顯示不同材料的仿真結(jié)果。
“材料切換”節(jié)點(diǎn)下包含需要進(jìn)行掃描的材料，并能在模型求解的過程中實(shí)現(xiàn)材料的自動切換。
使用材料函數(shù)快速定義材料屬性
如上文所述，COMSOL Multiphysics 軟件中內(nèi)置了大量的材料——無論您擁有哪個模塊的許可證，都可以使用這些內(nèi)置材料。在模型中添加了任意材料后，材料屬性就變成了相應(yīng)的默認(rèn)值。
在某些情況下，材料屬性是常數(shù)；在另外一些情況下，屬性會隨空間或溫度一類的物理量而變化。如果想要將材料屬性從常量轉(zhuǎn)為變量，或者內(nèi)置變量不符合使用需求，那么便可以自定義函數(shù)。COMSOL Multiphysics 軟件為用戶提供了三種可定義材料屬性的函數(shù)：插值函數(shù)、解析函數(shù)和分段函數(shù)。
插值函數(shù)的數(shù)據(jù)表和曲線。
通過讀取包含離散點(diǎn)上的函數(shù)數(shù)值的表格或文件，便可將插值函數(shù)用于定義材料的屬性。這些數(shù)據(jù)可以手工輸入，也可以從外部文件中導(dǎo)入。如果材料的屬性值是通過實(shí)驗(yàn)方法獲取的，那么這種做法就非常有用。
展開 ANSYS HFSS | ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區(qū)域（三）
在ANSYS Electronics Desktop中為每次分析創(chuàng)建電路圖。比較每種求解方法的TDR結(jié)果，以研究阻抗響應(yīng)，并了解結(jié)構(gòu)中的哪些部分需要采用不同的求解方法。結(jié)果顯示，使用HFSS區(qū)域的SIwave仿真可在電路板的連接器引出線區(qū)域提供3D精度。
在本視頻中，分析中的PCB使用遵守了國際創(chuàng)作共享署名授權(quán)協(xié)議4.0（Creative Commons ShareAlike Attribution 4.0 International）(CC BY 4.0)。
來源于：ANSYS官網(wǎng)
COMSOL 中定義材料各向異性的方法
之后，可以在纖維中的傳熱節(jié)點(diǎn)中參考這個坐標(biāo)系。熱導(dǎo)率的各向異性可以在材料節(jié)點(diǎn)中定義，使用語法
。或者，可以在相關(guān)的傳熱節(jié)點(diǎn)中選擇用戶定義的輸入。
相關(guān)傳熱節(jié)點(diǎn)中各向異性的定義。
在該模型中，一個高斯脈沖形式的邊界熱源被施加到幾何結(jié)構(gòu)的中心，溫度沿著纖維擴(kuò)散。
流線表示用曲線坐標(biāo)接口得到的矢量場。
如果想直觀地觀察結(jié)果，例如，查看熱導(dǎo)率的 xx 分量(
)，則需要在直角坐標(biāo)中繪制 xx 分量
。根據(jù)上面描述的變換，纖維的熱導(dǎo)率張量，
，是非對角線形式的。用于定義
的局部基矢量系統(tǒng)，
，現(xiàn)在經(jīng)過空間變化變?yōu)? 。在這個模型中，您還可以在切面圖中繪制例如熱導(dǎo)率矢量等分量，可以在相應(yīng)的設(shè)置窗口的表達(dá)式 菜單中選擇它們，或者簡單地輸入 ht.kxx（其中 ht 是用于該模型的固體傳熱接口的標(biāo)簽）。
結(jié)束語
在這篇文章中，我們介紹了 COMSOL Multiphysics 中包含的定義曲線坐標(biāo)系的不同方法，以及在什么時候應(yīng)該選擇哪種方法。
綜上所述，對于大多數(shù)應(yīng)用，使用自適應(yīng)方法可以得到最佳解，而且計算成本相對較低。擴(kuò)散方法的計算成本更低，但適用于沒有彎道或變化截面的簡單幾何形狀。其他方法在特定的情況具有優(yōu)勢，對一些應(yīng)用也很有意義。
展開 在電磁波仿真中定義材料屬性的 3 種方法
集膚深度可以定義為：
我們可以看到相對介電常數(shù)和磁導(dǎo)率均為復(fù)值。
您應(yīng)始終檢查集膚深度，并與您模型域的特征尺寸進(jìn)行對比。如果集膚深度遠(yuǎn)小于對象，您可以按照 “模擬電磁波問題中的金屬對象” 文章中的做法將域作為一個邊界條件模擬。如果集膚深度與對象尺寸相仿或更大，電磁場將透入對象并在域內(nèi)發(fā)生明顯的相互作用。
入射在電導(dǎo)率及集膚深度不同的對象上的平面波。集膚深度小于波長時，使用邊界層網(wǎng)格（右）。繪制了電場。
如果集膚深度小于對象，那建議使用邊界層網(wǎng)格剖分來求解邊界法向方向上的場中的強(qiáng)烈變化，每單位集膚深度應(yīng)至少使用一個單元，同時應(yīng)使用至少三個邊界層單元。如果集膚深度大于介質(zhì)的等效波長，那就可以通過在每波長應(yīng)用五個單元來求解介質(zhì)本身的波長，如上方左圖所示。
小結(jié)
本文我們介紹了在 COMSOL Multiphysics 中定義電磁波模型的材料屬性的幾種方法。我們發(fā)現(xiàn)，在一定頻率范圍內(nèi)，用于定義相對介電常數(shù)的材料模型甚至也適合定義金屬材料。另一方面，根據(jù) “模擬電磁波問題中的金屬對象” 文章中的介紹，我們還可以通過邊界條件定義金屬域。結(jié)合我們之前發(fā)布的關(guān)于模擬開放邊界條件及模擬端口的文章，我們已經(jīng)基本掌握了電磁波模擬的所有相關(guān)基礎(chǔ)知識。
本文來自： COMSOL 博客
展開 怎樣在Abaqus中定義橡膠等超彈性材料？
超彈性材料如橡膠等在醫(yī)療器材、工業(yè)、建筑和國防中隔震、絕緣等方面具有廣泛應(yīng)用。
橡膠材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為是彈性的，它們能承受100%的大變形而不產(chǎn)生塑性變形和斷裂，但是具有高度的非線性，在大變形時應(yīng)力陡然上升。這種材料行為稱為超彈性（hyperelasticity）。
橡膠本構(gòu)關(guān)系非常復(fù)雜。在大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，人們建立起來很多理論模型來描述橡膠的力學(xué)特征。Abaqus有限元軟件在分析橡膠等超彈性材料具有顯著優(yōu)勢，為用戶提供了多種橡膠材料的本構(gòu)模型，用戶可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和材料的力學(xué)行為特征做出選擇。通過擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定所選本構(gòu)方程中的系數(shù)，這些過程在程序中可自動完成。
由于超彈性體的特殊性質(zhì)，基于楊氏模量和泊松比所建立的本構(gòu)模型不再滿足對大變形行為的描述，我們用應(yīng)變勢能（strain energy/potential）來表達(dá)超彈性材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
展開 
ANSYS HFSS | ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區(qū)域（一）
視頻介紹
本視頻演示了如何在ANSYS SIwave中輕松定義HFSS區(qū)域。這種混合求解方法使您能夠獲得印刷電路板關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)的3D全波精度。為演示此功能，設(shè)計人員在ANSYS SIwave中使用了60cm長、42cm寬，具有20層金屬的大塊PCB。在PCB上找到高速差分對，并且繪制出了區(qū)域范圍。在SIwave中可自動執(zhí)行其他操作；同時在使用和不使用HFSS區(qū)域的情況下分別對電路板進(jìn)行仿真。視頻還探討了在電氣CAD（ECAD）設(shè)計中最適合采用這種混合求解器技術(shù)的典型3D區(qū)域結(jié)構(gòu)。
來源于：ANSYS官網(wǎng)
展開 ANSYS HFSS | ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區(qū)域（二）
本視頻中，設(shè)計人員在ANSYS SIwave中使用和不使用HFSS區(qū)域的情況下分別求解印刷電路板，并對比了差分對的S參數(shù)結(jié)果。您還會看到HFSS區(qū)域?qū)Ψ抡鏁r間和存儲器峰值使用量的影響。另外，視頻中還探討了包含ANSYS HFSS目標(biāo)差分對的電路板Cutout的求解結(jié)果。在本視頻中，通過仿真結(jié)果和其他指標(biāo)介紹了在ANSYS SIwave中如何使用HFSS 3D區(qū)域提高關(guān)鍵信號網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)精度，并且只占用較少的計算資源。
來源：ANSYS官網(wǎng)
展開 關(guān)于 Ls-Dyna中材料失效準(zhǔn)則的定義
有些材料類型中有關(guān)于失效準(zhǔn)則的定義，但是也有些材料類型沒有失效準(zhǔn)則的材料類型，這時需要額外的失效準(zhǔn)則定義，與材料參數(shù)一塊定義材料特性。需要用到*mat_add_erosion關(guān)鍵字，對于這個關(guān)鍵字有幾個需要注意的地方。
1、材料的通用性破壞準(zhǔn)則：`
材料通常為拉破壞或者剪切破壞，靜水壓是以壓為正，拉為負(fù)，所以靜水壓破壞就是給出最小的承受壓力，當(dāng)然需要小于0（即拉力），如果靜水壓小于該值，則材料破壞。相反，應(yīng)力則是以壓為負(fù)，拉為正，故最大主應(yīng)力或最大等效應(yīng)力或最大剪應(yīng)力破壞等等都是給出最大的應(yīng)力極限，當(dāng)然大于0，如果拉應(yīng)力大于該值，則材料破壞，無論是*MAT_ADD_EROSION，還是材料內(nèi)部自帶的破壞準(zhǔn)則還是其他軟件，都遵循以上準(zhǔn)則。
注意：屈服不是失效。
2、單元失效模擬的功能與目的
單元刪除功能是為了克服有限元本身的缺陷而提出的一項方法，由于有限元本身是基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的，而在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)中，所研究的物體需要是連續(xù)的，既物質(zhì)域在空間中連續(xù)。在這樣的理論假設(shè)框架下，單元本身是不會消失的。然而在實(shí)際情況下，由于損傷斷裂的存在，勢必會使得一些單元消失或者完全的失效，所以為了能夠模擬這種情況，DYNA 提供了單元失效功能。
破壞、失效、斷裂，都是工程性的概念，它表示在達(dá)到某一準(zhǔn)則后，結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、或者構(gòu)件中的某一部分，從結(jié)構(gòu)中退出工作，不再影響整體結(jié)構(gòu)的受力。而從有限元概念上說，對上述機(jī)制的模擬，基本手段都是一樣的，就是當(dāng)滿足某一指標(biāo)（比如某個應(yīng)變大小）后，將一個單元或者一個積分點(diǎn)的質(zhì)量、剛度和應(yīng)力、應(yīng)變都設(shè)為零（或者非常接近與零），這樣它在整體結(jié)構(gòu)計算中就不再發(fā)揮作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了退出工作機(jī)制的模擬。
展開 ANSYS 定義非線性材料的TB命令的解釋
NLISO——基于Voce強(qiáng)化準(zhǔn)則的非線性各向同性強(qiáng)化材料選項，這一選項應(yīng)用von Mises或Hill 屈服準(zhǔn)則，更多內(nèi)容詳見“NLISO Specifications”。
PIEZ——壓電矩陣選項，更多內(nèi)容詳見“PIEZ Specifications”。
PLASTIC——非線性塑性應(yīng)力－應(yīng)變選項，更多內(nèi)容詳見“PLASTIC Specifications”。
PLAW——塑性準(zhǔn)則選項，更多內(nèi)容詳見“PLAW Specifications”。
PRONY——粘彈塑性材料的Prony常數(shù)選項，更多內(nèi)容詳見“PRONY Specifications”。
PZRS——壓阻材料選項，更多內(nèi)容詳見“PZRS Specifications”。
RATE——率相關(guān)塑性選項，同時為BISO、MISO、NLISO特性材料，或符合HILL、BISO、MISO、NLISO的各向同性塑性材料，上述復(fù)合材料特性見ANSYS Elements Reference中的Material Model Combinations。更多內(nèi)容詳見“RATE Specifications”。
SDAMP——材料結(jié)構(gòu)阻尼選項，此處定義的阻尼選項可應(yīng)用于與周期相關(guān)的諧波分析，命令為TBFIELD。更多內(nèi)容詳見“SDAMP Specifications”。
SHIFT——粘彈性轉(zhuǎn)變選項，更多內(nèi)容詳見“SHIFT Specifications”。
SMA——形狀記憶合金的超彈性遲滯模擬選項，無變形，平面應(yīng)力情況不適用。ANSYS Elements Reference中的Shape Memory Alloys 和ANSYS, Inc. Theory Reference中的 Shape Memory Alloy Material Model in the ANSYS, Inc.
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