用ansys分析復(fù)合材料的案例
『原創(chuàng)』誰(shuí)能談?wù)勅绾?em>用ANSYS分析復(fù)合材料沖擊損傷么？
誰(shuí)能談?wù)勅绾?em>用ANSYS分析復(fù)合材料沖擊損傷么？
直播預(yù)告 | 基于材料數(shù)據(jù)庫(kù)和人工智能技術(shù)的復(fù)合材料許用值預(yù)測(cè)分析
針對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）測(cè)試樣本多、測(cè)試周期長(zhǎng)、成本高昂的問(wèn)題，海克斯康融合多尺度復(fù)合材料建模平臺(tái)Digimat和人工智能仿真平臺(tái)ODYSSEE，開(kāi)發(fā)出一套基于人工智能的復(fù)合材料虛擬許用值預(yù)測(cè)方案，基于以下三個(gè)重要步驟，從而幫助客戶(hù)快速獲取復(fù)合材料許用值。
● 復(fù)合材料虛擬許用值計(jì)算幫助用戶(hù)減小測(cè)試規(guī)模；
● 材料數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)對(duì)復(fù)合材料許用值的結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)；
● 基于數(shù)據(jù)的人工智能方法與復(fù)合材料虛擬許用值計(jì)算結(jié)合，加速材料性能預(yù)測(cè)。
本期直播講堂請(qǐng)到了海克斯康工業(yè)軟件應(yīng)用專(zhuān)家常誠(chéng)，在直播間中講師將重點(diǎn)介紹基于復(fù)合材料虛擬許用值計(jì)算工具Digimat-VA、材料數(shù)據(jù)管理平臺(tái)MaterialCenter，以及人工智能仿真平臺(tái)ODYSSEE，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料許用值快速預(yù)測(cè)的整體解決方案和案例應(yīng)用。敬請(qǐng)關(guān)注！
直播報(bào)名
8月20日 14:00
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直播內(nèi)容聚焦
? 復(fù)合材料虛擬許用值計(jì)算
? 材料數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái)
? 人工智能方法加速復(fù)合材料仿真分析
? 基于材料數(shù)據(jù)庫(kù)和人工智能技術(shù)的復(fù)合材料許用值預(yù)測(cè)解決方案
常誠(chéng)
海克斯康工業(yè)軟件應(yīng)用專(zhuān)家
工程力學(xué)博士，在CAD/CAE行業(yè)擁有8年工作經(jīng)驗(yàn)，在汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)與仿真、航天航空、能源建筑等領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗(yàn)。目前關(guān)注于集成材料計(jì)算工程的應(yīng)用，包括材料數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理及引用，多尺度復(fù)合材料精細(xì)建模和仿真分析，人工智能加速新材料研發(fā)和應(yīng)用，機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于仿真加速和設(shè)計(jì)優(yōu)化等方面，為客戶(hù)提供各類(lèi)CAE仿真和材料應(yīng)用解決方案。
展開(kāi) Ansys復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（分析篇）
說(shuō)明：整理自Simwe論壇，復(fù)合材料版塊，原創(chuàng)fea_stud。
下面就我對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料壓力容器分析過(guò)程中所做的工作，從復(fù)合材料材料參數(shù)轉(zhuǎn)化、復(fù)合材料強(qiáng)度準(zhǔn)則、結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度分析幾方面寫(xiě)些我的心得，與大家共同探討。
1． 復(fù)合材料材料參數(shù)的轉(zhuǎn)化
單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（也稱(chēng)單向板）是指纖維按照同一方向平行排列的復(fù)合材料，是構(gòu)成層合板和殼的基本元素，可認(rèn)為是一種正交各向異性材料，也是一種橫觀(guān)各向同性材料（存在一個(gè)各向同性面），在進(jìn)行有限元計(jì)算時(shí)，必須知道復(fù)合材料的彈性特性參數(shù)，并由彈性特性參數(shù)來(lái)計(jì)算正交各向異性材料的9個(gè)參數(shù)（在ANSYS程序中定義材料時(shí)所需3個(gè)彈性模量、3個(gè)泊松系數(shù)和3個(gè)剪切模量），單向復(fù)合材料特性的計(jì)算有許多種方法，主要的方法有Halpin-Tai的彈性力學(xué)方法，這種方法根據(jù)彈性理論將復(fù)雜的纖維與樹(shù)脂間的關(guān)系用一組方程來(lái)表示，通過(guò)求解方程組，解得彈性參數(shù)，我們使用的9個(gè)彈性參數(shù)的計(jì)算是通過(guò)單向復(fù)合材料的剛度矩陣轉(zhuǎn)化得到，下面是用APDL語(yǔ)言編寫(xiě)的材料轉(zhuǎn)化程序。
MAT_PAR_COMP
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!*this macro is used to calculate material parameters of composite
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展開(kāi) 復(fù)合材料有限元分析中慎用對(duì)稱(chēng)性！
當(dāng)你的有限元模型關(guān)心的恰巧是對(duì)稱(chēng)面上或者對(duì)稱(chēng)面附近的力學(xué)響應(yīng)時(shí)，上述復(fù)合材料對(duì)稱(chēng)模型就是完全錯(cuò)誤的，這種情況下的對(duì)稱(chēng)簡(jiǎn)化反倒是弄巧成拙。可惜的是，此類(lèi)模型在期刊論文、學(xué)位論文里層出不窮。
看到這里，是不是感覺(jué)背后有股涼意襲來(lái)，不要害怕，接下來(lái)再賜幾個(gè)開(kāi)拓理由。
【特殊情況1】
并非所有的復(fù)合材料層壓結(jié)構(gòu)都不能使用對(duì)稱(chēng)性，如果你的模型中僅有0°層和90°層，是可以使用對(duì)稱(chēng)性的。
【特殊情況2】
如果層壓板中含有±45°之類(lèi)的非0°層和非90°層，當(dāng)厚度方向鋪層序列為對(duì)稱(chēng)鋪層時(shí)，可以使用沿厚度對(duì)稱(chēng)的二分之一模型，但是不能進(jìn)一步使用相對(duì)于面內(nèi)對(duì)稱(chēng)的四分之一或者八分之一模型。
【特殊情況3】
當(dāng)層壓板有限元模型中含有±45°之類(lèi)的非0°層和非90°層，但你所關(guān)心的響應(yīng)位置遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)面時(shí)，也可以近似使用面內(nèi)對(duì)稱(chēng)約束。
另外再閑扯幾句，各向同性材料結(jié)構(gòu)有限元模型中，結(jié)構(gòu)的幾何、邊界約束、載荷均關(guān)于某個(gè)平面有對(duì)稱(chēng)性，模型采用的完整有限元模型，計(jì)算結(jié)果也有可能不對(duì)稱(chēng)。這種情況下，還要檢查網(wǎng)格是否也關(guān)于某個(gè)平面對(duì)稱(chēng)，最終參與計(jì)算的是網(wǎng)格，而非幾何，幾何對(duì)稱(chēng)而網(wǎng)格不對(duì)稱(chēng)，計(jì)算結(jié)果也可能不對(duì)稱(chēng)噠。
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)之談，不當(dāng)之處，歡迎批評(píng)指正！
敬請(qǐng)關(guān)注
復(fù)合材料力學(xué)公眾平臺(tái)舉行的抽獎(jiǎng)活動(dòng)即將結(jié)束，名額有限，中獎(jiǎng)情況將于2019年3月11日中午揭曉，點(diǎn)擊以下鏈接參與抽獎(jiǎng)。
復(fù)合材料力學(xué)公眾平臺(tái)抽獎(jiǎng)活動(dòng)
【聲明】：本文由作者首發(fā)復(fù)合材料力學(xué)公眾平臺(tái)，授權(quán)技術(shù)鄰學(xué)院轉(zhuǎn)發(fā)。原文鏈接如下：
復(fù)合材料有限元分析中慎用對(duì)稱(chēng)性！
展開(kāi) 
基于ANSYS的風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片建模分析模態(tài)分析 ￥20
基于ANSYS的風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片建模分析模態(tài)分析
首先需要葉片的截面輪廓
本文原始數(shù)據(jù)將風(fēng)機(jī)葉片三維模型獲取了90多個(gè)截面輪廓，最后根據(jù)實(shí)際需要，利用C#軟件編程，獲取了其中32個(gè)風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片輪廓點(diǎn)。然后再利用ansys的spline功能連線(xiàn)，spline連點(diǎn)有上線(xiàn)，葉片中間還有加復(fù)合材料的加強(qiáng)筋，所以建模時(shí)需要考慮清楚連點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
再利用askin功能，兩條線(xiàn)之間連成面。
再由線(xiàn)形成面。
利用shell281單元，設(shè)置保存每層的值。
新建復(fù)合材料屬性，各向異性。
自由網(wǎng)格劃分，約束，求解前十階模態(tài)，
第1階模態(tài)振動(dòng)
展開(kāi) ANSYS中復(fù)合材料的分析
ANSYS中復(fù)合材料的分析
ansys_復(fù)合材料分析（下）
5.3 復(fù)合材料分析實(shí)例(GUI方法)
5.3.1 問(wèn)題描述
如圖5-7所示，有一長(zhǎng)3米的工字梁，高度為0.3m，上下翼緣的寬度為0.2m。材料為T(mén)300/5208，是20層對(duì)稱(chēng)分布疊層板，每層的厚度為0.001m，各層的方向角分別為0、45、90、-45、0、0、45、90、-45和0度，材料特性為：Ex=181Gpa，Ey=Ez=10.3Gpa，Gxy=7.17Gpa，Gyz=3.78Gpa，υ12=0.016。沿軸強(qiáng)度：σx+=1500Mpa，σx-=1500Mpa，σy+=40Mpa，σy-=246Mpa，σx+=40Mpa，σx-=246Mpa，τxy=68Mpa（+表示受拉，-表示受壓）。工字梁一端固定，另一端受集中力分別為：100N 、10000N和100N 。計(jì)算工作應(yīng)力和應(yīng)變、失效應(yīng)力和失效層等。
圖5-7疊層板工字梁結(jié)構(gòu)和載荷示意圖
5.3.2 GUI方式
(一) 定義單元類(lèi)型、實(shí)常數(shù)和材料特性
1. 選取菜單元途徑Main>Preprocessor>Element type>Add/edit/delete,彈出Element Types窗口。
2. 單擊Add，彈出Library of Element Types窗口，左邊選擇窗口選擇 Structural Shell，右邊選擇窗口選擇中選擇 Linear Layer99,單擊OK。
3. 單擊Element Types窗口中 Options,彈出SHELL99 ElementType Options窗口，將K8設(shè)置為ALL Layer，單擊OK。單擊 Element Types窗口中Close。
4.
展開(kāi) ansys_復(fù)合材料分析（上）
當(dāng)初學(xué)習(xí)復(fù)合材料的時(shí)候的一些資料，剛翻到了，分享給大家
5.1 復(fù)合材料的相關(guān)概念
復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)應(yīng)用已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史。在現(xiàn)代，復(fù)合材料構(gòu)件已被大量應(yīng)用于飛行器結(jié)構(gòu)、汽車(chē)、體育器材及許多消費(fèi)產(chǎn)品中。
復(fù)合材料由一種以上具有不同結(jié)構(gòu)性質(zhì)的材料構(gòu)成，它的主要優(yōu)點(diǎn)是具有很高的比剛度(剛度與重量之比)。在工程應(yīng)用中，典型復(fù)合材料有纖維和疊層型材料，如玻璃纖維、玻璃環(huán)氧樹(shù)脂、石墨環(huán)氧樹(shù)脂、硼環(huán)氧樹(shù)脂等。
ANSYS程序中提供一種特殊單元--層單元來(lái)模擬復(fù)合材料。利用這些單元就可以作任意的結(jié)構(gòu)分析了(包括非線(xiàn)性如大撓度和應(yīng)力剛化等問(wèn)題)。對(duì)于熱、磁、電場(chǎng)分析，目前尚未提供層單元。
5.2 建立復(fù)合材料模型
與鐵或鋼等各向同性材料相比，建立復(fù)合材料的模型要復(fù)雜一些。由于各層材料性能為任意正交各向異性，材料性能與材料主軸取向有關(guān)，在定義各層材料的材料性能和方向時(shí)要特別注意。本節(jié)主要探討如下問(wèn)題：
選擇合適的單元類(lèi)型；
定義材料層；
確定失效準(zhǔn)則；
應(yīng)遵循的建模和后處理規(guī)則。
5.2.1 選擇合適的單元類(lèi)型
用于建立復(fù)合材料模型的單元類(lèi)型有SHELL99、SHELL91、SHELL181、SOLID46和SOLID191 五種單元。但 ANSYS/Professional 只能使用 SHELL99 和 SHELL46 單元。具體應(yīng)選擇哪一類(lèi)單元要根據(jù)具體應(yīng)用和所需計(jì)算結(jié)果類(lèi)型等來(lái)確定。所有的層單元允許失效準(zhǔn)則計(jì)算。
1、SHELL99--線(xiàn)性層狀結(jié)構(gòu)殼單元
SHELL99 是一種八節(jié)點(diǎn)三維殼單元，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有六個(gè)自由度。該單元主要適用于薄到中等厚度的板和殼結(jié)構(gòu)，一般要求寬厚比應(yīng)大于10。
展開(kāi) Ansys復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（優(yōu)化篇）
說(shuō)明：整理自Simwe論壇，復(fù)合材料版塊，原創(chuàng)fea_stud。
與傳統(tǒng)材料相比，復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的多層次性為復(fù)合材料及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的靈活性，復(fù)合材料的力學(xué)性能和機(jī)械性能，都可按照結(jié)構(gòu)的使用要求和環(huán)境條件要求，通過(guò)組分材料的選擇匹配、鋪層設(shè)計(jì)及界面控制等材料設(shè)計(jì)手段，最大限度的達(dá)到預(yù)期目的，以滿(mǎn)足工程設(shè)備的使用性能，因此，在工程實(shí)踐中對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)有很重要的現(xiàn)實(shí)意義，下面以我所研究的復(fù)合材料壓力容器為例，將復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及在ANSYS下的實(shí)現(xiàn)過(guò)程給大家作一個(gè)介紹。
1． 問(wèn)題描述
本文所涉及的復(fù)合材料壓力容器是帶有金屬內(nèi)膽外纏碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的復(fù)合容器，優(yōu)化問(wèn)題是：以金屬內(nèi)膽壁厚、復(fù)合材料各纏繞層厚度和纏繞角為設(shè)計(jì)變量，在滿(mǎn)足壓力容器強(qiáng)度（金屬內(nèi)膽層和復(fù)合材料層均滿(mǎn)足強(qiáng)度要求）和重量要求的條件下，使壓力容器的剛度最大。
2． 優(yōu)化模型
根據(jù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料特性，壓力容器環(huán)向纏繞復(fù)合材料有利于提高容器剛度，軸向平鋪復(fù)合材料有利于提高容器剛度，因此，模型采用3種纏繞角的方案，即靠近金屬內(nèi)膽為環(huán)向（90度）纏繞，中間為纏繞，外部為軸向平鋪（0度），以各層的厚度（金屬層和三層復(fù)合材料）和中間纏繞層的角度為優(yōu)化參數(shù)，在壓力容器強(qiáng)度約束的條件下，以壓力容器一階固有頻率為優(yōu)化目標(biāo)。其數(shù)學(xué)模型如下：
其中，f為復(fù)合材料壓力容器的一階固有頻率，s1和s2分別為金屬內(nèi)膽的安全系數(shù)和各復(fù)合材料層的強(qiáng)度比，通過(guò)有限元程序求得，為中間層復(fù)合材料纏繞角，h1 、h2 和h3分別為金屬內(nèi)膽厚度、90度纏繞層厚度和度纏繞層厚度，H為h1 、h2 和h3的極限值，當(dāng)總厚度確定后，0度纏繞層厚度由h1 、h2 、h3及總厚度確定，c為復(fù)合容器重量，c0為全壓力容器重量上限。
3．
展開(kāi) ANSYS知識(shí)普及10——如何分析復(fù)合材料（1）（ANSYS專(zhuān)家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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轉(zhuǎn)自simwe，感謝fea_stud發(fā)表的這個(gè)貼子，很不錯(cuò)，我把它編輯一下,也做了一些補(bǔ)充,便于大家學(xué)習(xí)交流。
目 錄
1. 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（一）——概述篇
2. 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（二）——建模篇
3. 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（三）——分析篇
4. 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（四）——優(yōu)化篇
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（一）——概述篇
復(fù)合材料是由一種以上具有不同性質(zhì)的材料構(gòu)成，其主要優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)異的材料性能，在工程應(yīng)用中典型的一種復(fù)合材料為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，這種材料的特性表現(xiàn)為正交各向異性，對(duì)于這種材料的模擬，很多的程序都提供了一些處理方法，在I-Deas、Nastran、Ansys中都有相應(yīng)的處理方法。
展開(kāi) ANSYS知識(shí)普及12——如何分析復(fù)合材料（3）（ANSYS專(zhuān)家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（三）——分析篇
下面就我對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料壓力容器分析過(guò)程中所做的工作，從復(fù)合材料材料參數(shù)轉(zhuǎn)化、復(fù)合材料強(qiáng)度準(zhǔn)則、結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度分析幾方面寫(xiě)些我的心得，與大家共同探討。
1． 復(fù)合材料材料參數(shù)的轉(zhuǎn)化
單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（也稱(chēng)單向板）是指纖維按照同一方向平行排列的復(fù)合材料，是構(gòu)成層合板和殼的基本元素，可認(rèn)為是一種正交各向異性材料，也是一種橫觀(guān)各向同性材料（存在一個(gè)各向同性面），在進(jìn)行有限元計(jì)算時(shí)，必須知道復(fù)合材料的彈性特性參數(shù)，并由彈性特性參數(shù)來(lái)計(jì)算正交各向異性材料的9個(gè)參數(shù)（在ANSYS程序中定義材料時(shí)所需3個(gè)彈性模量、3個(gè)泊松系數(shù)和3個(gè)剪切模量），單向復(fù)合材料特性的計(jì)算有許多種方法，主要的方法有Halpin-Tai的彈性力學(xué)方法，這種方法根據(jù)彈性理論將復(fù)雜的纖維與樹(shù)脂間的關(guān)系用一組方程來(lái)表示，通過(guò)求解方程組，解得彈性參數(shù)，我們使用的9個(gè)彈性參數(shù)的計(jì)算是通過(guò)單向復(fù)合材料的剛度矩陣轉(zhuǎn)化得到，下面是用APDL語(yǔ)言編寫(xiě)的材料轉(zhuǎn)化程序。
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ANSYS知識(shí)普及13——如何分析復(fù)合材料（4）（ANSYS專(zhuān)家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（四）——優(yōu)化篇
本次復(fù)合材料的帖子合集已做成word文檔，可以下載，地址為
http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/285115
另外有本學(xué)習(xí)ANSYS復(fù)合材料的操作過(guò)程文檔，可以下載，地址為
http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/285116
后續(xù)有時(shí)間出個(gè)利用ＡＷＢ分析復(fù)合材料的技術(shù)貼（ACP），敬請(qǐng)期待，＾＿＾
展開(kāi) ANSYS知識(shí)普及11——如何分析復(fù)合材料（2）（ANSYS專(zhuān)家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
但有些
情況下，我們需要控制單層的厚度函數(shù)，也就是說(shuō)復(fù)合材料中只有某一層或幾層的厚度是
坐標(biāo)的函數(shù)，而其余層的厚度并沒(méi)有變化，這種情況下就不能用總厚度來(lái)控制了：如下圖
所示的復(fù)合材料截面。
只有中間兩層的厚度在變化，這種情況下就需要我們根據(jù)函數(shù)指定中間兩層的厚度，而其
余層的厚度不變，這時(shí)用shell181單元就不好實(shí)現(xiàn)了。可以用shell91或shell99來(lái)實(shí)現(xiàn)這
種情況，這兩種殼單元和shell181不同，不是通過(guò)截面來(lái)定義鋪層，而是通過(guò)實(shí)常數(shù)定義
，可以定義每一個(gè)單層的變厚度，即每一層在四個(gè)角節(jié)點(diǎn)上的厚度。只要對(duì)每個(gè)單元定義
一個(gè)實(shí)常數(shù)，其每一層的厚度通過(guò)實(shí)常數(shù)定義其對(duì)應(yīng)角節(jié)點(diǎn)所在位置的層厚度，就可以實(shí)
現(xiàn)層厚的函數(shù)化。由于每一層每個(gè)角節(jié)點(diǎn)的厚度值都是實(shí)常數(shù)中的某個(gè)數(shù)值，所以可以通
過(guò)RTHICK命令根據(jù)函數(shù)來(lái)修改實(shí)常數(shù)，從而達(dá)到這樣一個(gè)目的。關(guān)于RTHICK命令的說(shuō)明這
里不進(jìn)行詳細(xì)描述，可以參閱ANSYS幫助中對(duì)這個(gè)命令的詳細(xì)介紹，下面通過(guò)一個(gè)例子用sh
ell91單元來(lái)說(shuō)明具體方法。
這個(gè)例子為20×10的一個(gè)板，如下圖所示。其厚度沿長(zhǎng)邊方向變化，左半部分為32層，中
間兩層厚度由0.125逐漸收縮到0，其余層厚不變，右半部分為30層，情況類(lèi)似。可以參閱
上圖，只是層數(shù)有所不同。
展開(kāi) Ansys復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（建模篇）
說(shuō)明：整理自Simwe論壇，復(fù)合材料版塊，原創(chuàng)fea_stud。
復(fù)合材料是一種各向異性材料，對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料又是一種正交各向異性材料，因此，在進(jìn)行復(fù)合材料結(jié)構(gòu)建模的時(shí)候要特別注意的一個(gè)重要的問(wèn)題，就是材料的方向性。下面，就我個(gè)人的分析經(jīng)驗(yàn)，對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的建模作一個(gè)總結(jié)。
1． 結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系、單元坐標(biāo)系、材料坐標(biāo)系和結(jié)果坐標(biāo)系
建立復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模型，存在一個(gè)結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系，用于確定幾何元素的位置，這個(gè)坐標(biāo)可以是笛卡爾坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系或者是球坐標(biāo)系；單元坐標(biāo)系是每個(gè)單元的局部坐標(biāo)系，一般用來(lái)描述整個(gè)單元；材料坐標(biāo)系是確定材料屬性方向的坐標(biāo)系，一般沒(méi)有專(zhuān)門(mén)建立的材料坐標(biāo)系，而是參考其他坐標(biāo)系，如整體結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系，或單元坐標(biāo)系，在Ansys程序中，材料坐標(biāo)是由單元坐標(biāo)唯一確定的，要確定材料坐標(biāo)，只要確定單元坐標(biāo)就行了；結(jié)果坐標(biāo)系是在進(jìn)行結(jié)果輸出時(shí)所使用的坐標(biāo)系，也是一般參考其他坐標(biāo)系。在Ansys程序中，關(guān)于坐標(biāo)系有人做過(guò)專(zhuān)門(mén)的總結(jié)。見(jiàn)后。
2． 用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析的單元
用于復(fù)合材料分析的單元主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是層合單元，如Shell 99, Shell 91, Shell 181, Solid 46 和Solid 191；另一類(lèi)是各向異性單元，如Solid64；這些材料都有不同的處理方法，層合單元，在一個(gè)單元內(nèi)可以包含多層信息，包括各層的材料、厚度和方向；各項(xiàng)各向異性單元，在一個(gè)單元內(nèi)，只能包含一種材料信息，而且所得到的計(jì)算結(jié)果還要進(jìn)行一些處理，因此有一定的局限性。
3．
展開(kāi) Ansys復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（概述篇）
說(shuō)明：整理自Simwe論壇，復(fù)合材料版塊，原創(chuàng)fea_stud。
做了一年多的復(fù)合材料壓力容器的分析工作，也積累了一些分析經(jīng)驗(yàn)，到了總結(jié)的時(shí)候了，回想起來(lái)，總最初采用I-deas，到MSC.Patran、Nastran，到最后選定Ansys為自己的分析工具，確實(shí)有一些東西值得和大家分享，與從事復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析的朋友門(mén)共同探討。
（一）概述篇
復(fù)合材料是由一種以上具有不同性質(zhì)的材料構(gòu)成，其主要優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)異的材料性能，在工程應(yīng)用中典型的一種復(fù)合材料為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，這種材料的特性表現(xiàn)為正交各向異性，對(duì)于這種材料的模擬，很多的程序都提供了一些處理方法，在I-Deas、Nastran、Ansys中都有相應(yīng)的處理方法。筆者最初是用I-Deas下建立各項(xiàng)異性材料結(jié)合三維實(shí)體結(jié)構(gòu)單元來(lái)模擬（由于研究對(duì)象是厚壁容器，不宜采用殼單元），分析結(jié)果還是非常好的，而且I-Deas強(qiáng)大的建模功能，但由于課題要求要進(jìn)行壓力容器的優(yōu)化分析，而且必須要自己寫(xiě)優(yōu)化程序，I-Deas的二次開(kāi)發(fā)功能開(kāi)放性不是很強(qiáng)，所以改為MSC.Patran，Patran提供了一種非常好的二次開(kāi)發(fā)編程語(yǔ)言PCL（以后在MSC的版中專(zhuān)門(mén)給大家貼出這部分內(nèi)容），采用Patran結(jié)合Nastran的分析環(huán)境，建立了基于正交各項(xiàng)異性和各項(xiàng)異性?xún)煞N分析模型，但最終發(fā)現(xiàn)，在得到的最后結(jié)果中，復(fù)合材料層之間的應(yīng)力結(jié)果始終不合理，而模型是沒(méi)有問(wèn)題的（因?yàn)樵贗-Deas中，相同的模型結(jié)果是合理的），于是最后轉(zhuǎn)向Ansys，剛開(kāi)始接觸Ansys，真有相見(jiàn)恨晚的感覺(jué)，豐富的單元庫(kù)，開(kāi)放的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境（APDL語(yǔ)言），下面就重點(diǎn)寫(xiě)Ansys的內(nèi)容。
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