ansys 設(shè)置材料的案例
ANSYS知識普及系列17——ANSYS/LS-DYNA常用的材料模型參數(shù)設(shè)置
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作者：Jeffery大跨空間結(jié)構(gòu)
ANSYS/LS-DYNA常用的材料模型參數(shù)設(shè)置
1.紫銅(johnson_cook)
EX=1.19
cm-g-us
*MAT_JOHNSON_COOK0 f, z, ~!
展開 Abaqus材料庫常用材料參數(shù)設(shè)置
在ABAQUS中的材料庫允許模擬絕大多數(shù)的工程材料，包括金屬、塑料、橡膠、泡沫材料、復(fù)合材料、顆粒狀土壤、巖石、以及混凝土和鋼筋混凝土。廣泛的材料庫包含幾乎所有的ABAQUS材料模型，數(shù)據(jù)可以直接輸入，可以從文件中讀取，也可以從材料庫中導(dǎo)入。
三種最常用的材料模型：線彈性、金屬塑性和橡膠彈性。
1.延性金屬的塑性
許多金屬在小應(yīng)變時表現(xiàn)出近似線彈性的性質(zhì)，材料剛度是一個常數(shù)，即楊氏或彈性模型。
2.線彈性材料模型：
只有在小的彈性應(yīng)變時是有效的（一般不超過5%）；
可以是各向同性、正交各向異性或者完全各向異性；
可以具有依賴與溫度或者其他場變量的屬性；
如果是正交各向異性或者完全各向異性，則需要采用局部坐標(biāo)來定義材料。
在ABAQUS/CAE中定義線彈性：
在高應(yīng)力（應(yīng)變）的情況下，金屬開始具有非線性、非彈性的行為，稱其為塑性。
在ABAQUS/CAE中定義塑性
在ABAQUS中定義塑性數(shù)據(jù)時，必須采用真實應(yīng)力和真實應(yīng)變。而通常由實驗得到的數(shù)據(jù)常常是以名義應(yīng)力和名義應(yīng)變的值給出。在這種情況下，必須將塑性材料的數(shù)據(jù)從名義應(yīng)力/應(yīng)變值轉(zhuǎn)化為真實應(yīng)力/應(yīng)變值。經(jīng)轉(zhuǎn)化，最后得到真實應(yīng)力和名義應(yīng)力和名義應(yīng)變之間的關(guān)系：
ABAQUS會在提供的數(shù)據(jù)點之間進行線性差值（或者，在ABAQUS/Explicit中采用規(guī)則化數(shù)據(jù)）得到材料響應(yīng)，并假設(shè)在輸入數(shù)據(jù)定義范圍之外的響應(yīng)為常數(shù)。
3.超彈性（Hyperelasticity）
典型的橡膠材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為是高度的非線性，如圖所示。這種材料行為稱為超彈性，超彈性材料的變形在大應(yīng)變時（通常超過100%）仍然保持為彈性。
展開 Autoform材料庫的創(chuàng)建方法與設(shè)置 附Autoform材料庫下載
autoform材料庫的材料創(chuàng)建方法
一. JSC270D材料性能參數(shù)
JSC270D
σs
σb
k
n
r0
r45
r90
164
293
592
0.28
1.865
1.686
2.192
σs:屈服強度(MPa)
σb:抗拉強度(MPa)
K:硬化系數(shù)
n:硬化指數(shù)
r0、r45、r90:各向異性系數(shù)
二.AUTOFORM的材料生成
Model/Material generator
2. Material generator對話框話框
3.參數(shù)輸入
4.保存材料:File/Export mat… 指定保存路徑
Autoform材料參數(shù)性能設(shè)置
1：高強板的劃分統(tǒng)一定義如下：
屈服強度Ys小于300MPa的按普通板來設(shè)置，屈服強度Ys大于等于300MPa以高強度板來設(shè)置。
2: 針對寶鋼提供的材料參數(shù)，現(xiàn)在統(tǒng)一用Average值去設(shè)定。
3：Hardening curve根據(jù)寶鋼提供的參數(shù)，用Ludwik選項，見圖2。
4：Yield surface 根據(jù)寶鋼提供的參數(shù)， 用Hill選項。
其中高強度板Biax項設(shè)置為1.2（Hill 90），非高強度板Biax項設(shè)置為1.0 (Hill 48)。
5：FLC這一項中非高強度板用Keeler選項，高強度板用Arcelor V9選項。
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ANSYS ACP復(fù)合材料鋪層固定機翼蒙皮肋筋仿真，附講解視頻及模型文件 ￥98
在E模塊下雙擊Engenering Data，找到材料數(shù)據(jù)庫，對模型材料進行設(shè)置，添加碳纖維（Carbon Fiber 290）、環(huán)氧樹脂（Epoxy Carbon UD 230）和PVC Foa 60材料。
4. 定義材料的彈性模量、泊松比等屬性。
5. 回到mechanical界面，更新材料，確保材料屬性正確加載。
6. 設(shè)置材料厚度，因后期ACP還會添加，可以隨意設(shè)置，確保系統(tǒng)不報錯即可。
2.3 網(wǎng)格劃分
1. 網(wǎng)格尺寸設(shè)置：在ANSYS ACP中，網(wǎng)格劃分是復(fù)合材料分析的重要步驟。首先，根據(jù)幾何模型的復(fù)雜程度，設(shè)置合理的全局網(wǎng)格尺寸，確保網(wǎng)格既能捕捉細(xì)節(jié)又不會過于密集。對于關(guān)鍵區(qū)域（如蒙皮與肋板接觸處），可進行局部網(wǎng)格加密。使用殼單元（Shell Elements）進行劃分，確保層間應(yīng)力分析的準(zhǔn)確性。劃分后需檢查網(wǎng)格質(zhì)量，避免畸形單元，確保計算結(jié)果的可靠性。實際項目中為了計算準(zhǔn)確網(wǎng)格可以劃分得密一些，練習(xí)時為提高計算速度可以將網(wǎng)格尺寸設(shè)置相對大一些，比如該案例可以設(shè)置為10mm。
2. 網(wǎng)格生成：生成網(wǎng)格并檢查網(wǎng)格質(zhì)量，避免畸形單元或過度扭曲，若網(wǎng)格質(zhì)量不滿足要求，可通過局部加密或調(diào)整尺寸進行優(yōu)化，確保計算結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
3. 命名選擇：為幾何模型中的特定區(qū)域或部件（如蒙皮、肋板等）創(chuàng)建明確的標(biāo)識，以便在后續(xù)分析中快速定位和應(yīng)用相關(guān)設(shè)置。可以通過右擊模型，選擇Named Selection，為蒙皮、肋板等部件創(chuàng)建命名（盡量使用英文）。
展開 如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線？ 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型下載
STEP 1：選擇材料庫中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型，例如單軸測試數(shù)據(jù)、雙軸測試數(shù)據(jù)、剪切測試數(shù)據(jù)?？芍惠斎胍环N或者兩種，或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多，擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實驗材料性能，當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2：在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù)，注意是工程材料曲線。
STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實驗曲線均會在圖片中顯示出來，可以對比其重合度，測試哪種本構(gòu)更適合。
下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型
展開 Ls-Dyna塑性材料沖擊破碎仿真評估 附ls-dyna中常用彈塑性材料卡片的設(shè)置方法及要點下載
圖1
二、材料定義
本文重點在于材料的定義，使用關(guān)鍵字*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY分段線性塑性進行定義，具體設(shè)置如圖2所示；
圖2
三、單元算法定義
采用關(guān)鍵字*SECTION_SHELL針對殼體進行單元算法和厚度定義定義，更改厚度為0.125，具體設(shè)置如圖3所示；
圖3
四、狀態(tài)方程
無狀態(tài)方程定義。
如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線？ 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型下載
STEP 1：選擇材料庫中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型，例如單軸測試數(shù)據(jù)、雙軸測試數(shù)據(jù)、剪切測試數(shù)據(jù)?？芍惠斎胍环N或者兩種，或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多，擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實驗材料性能，當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2：在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù)，注意是工程材料曲線。
STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實驗曲線均會在圖片中顯示出來，可以對比其重合度，測試哪種本構(gòu)更適合。
下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型
展開 ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設(shè)置及網(wǎng)格剖分設(shè)置問題
來源于：ANSYS官網(wǎng)
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設(shè)置及網(wǎng)格剖分設(shè)置問題（二）
3、如何在Maxwell current激勵下設(shè)置電流突變（=0）設(shè)置?
定義一個變量zerotime
定義電流源帶變量
5*1.414*sin(2*pi*180*time+53.7*pi/180)*pwl(zerotime,time)
輸出/輸入電流波形，在0.0055s 時電流變?yōu)?.
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設(shè)置及網(wǎng)格剖分設(shè)置問題（一）
一，Maxwell激勵設(shè)置問題：
1、Maxwell 3D如何出現(xiàn)“Current leak to the air”的報錯信息？
問題描述：
當(dāng)Maxwell3D仿真模型里面包含空心線圈的時候，有時候會報“Current leak to the air”的錯誤信息，截圖如下：
錯誤原因：
這是軟件的一個Bug，在V15之前直接報錯，不提供錯誤信息；V16以后，提供報錯信息。
解決辦法：
空心線圈不要建立成360全模型，可以包含一個非常小的空隙。
設(shè)置材料屬性隨坐標(biāo)變化
首先在載荷模塊設(shè)置預(yù)定義場
點擊創(chuàng)建“場”
選擇需要預(yù)定場的區(qū)域后滾輪確定或者點擊“完成”，到編輯預(yù)定義場界面
此處可以設(shè)置函數(shù)，可以定義需要的函數(shù)，比如如果是隨深度（z坐標(biāo)）變化，就可以如下圖定義
定義好之后在上個頁面選擇此函數(shù)即可。
回到屬性定義區(qū)域，此處以摩爾庫倫為例，圖中即可選擇場變量的個數(shù)并按照實際需求設(shè)置相應(yīng)的值
希望可以幫助到大家！一起進步！
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設(shè)置及網(wǎng)格剖分設(shè)置問題（四）
問題描述：
3D模型軸向拉伸生成高質(zhì)量均勻網(wǎng)格
解決辦法：
利用3D“Clone mesh”技術(shù)，通過拉伸生成高質(zhì)量均勻網(wǎng)格
★ 在“Band”部件右鍵單擊“Assign mesh operation->CylindricalGap treatment”,完成后在“Project Manager->Mesh Operations->CylindricalGaps1”中勾選“Clone Mesh”
★ 設(shè)置完成以后，運行“Apply Mesh Operations”選中任意軸向?qū)ΨQ部件，然后右鍵“Plot Mesh”即可得到高質(zhì)量3D均勻網(wǎng)格。
來源于：ANSYS官網(wǎng)
展開 ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設(shè)置及網(wǎng)格剖分設(shè)置問題（二）
問題描述：
3D模型軸向拉伸生成高質(zhì)量均勻網(wǎng)格
解決辦法：
利用3D“Clone mesh”技術(shù)，通過拉伸生成高質(zhì)量均勻網(wǎng)格
★ 在“Band”部件右鍵單擊“Assign mesh operation->CylindricalGap treatment”,完成后在“Project Manager->Mesh Operations->CylindricalGaps1”中勾選“Clone Mesh”
★ 設(shè)置完成以后，運行“Apply Mesh Operations”選中任意軸向?qū)ΨQ部件，然后右鍵“Plot Mesh”即可得到高質(zhì)量3D均勻網(wǎng)格。
來源于：ANSYS官網(wǎng)
展開 ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設(shè)置及網(wǎng)格剖分設(shè)置問題（一）
外電路中定義變量
導(dǎo)出sph網(wǎng)表文件
在Maxwell中導(dǎo)入外電路sph網(wǎng)表文件
在Maxwell中重新定義變量
3、如何在Maxwell current激勵下設(shè)置電流突變（=0）設(shè)置?
