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1、第七章材料（Material）1.概述◆定義材料:就是指定一個材料名，然后將特性賦給這個名稱特性包括：各向同性，各向異性，正交各向異性,復(fù)合材及本構(gòu)關(guān)系等如:取一名為steel的材料，設(shè)成各向同性，楊氏模量2.1×105N/mm2，屈服極限600MPa，松松比0.3，硬化指數(shù)0等◆不同分析程序有不同本構(gòu)定義，材料特性定義也因分析程序而異這里以MSC/NASTRAN為例◆一種材料可有多種本構(gòu)，如Steel有彈性本構(gòu)，塑性本構(gòu)和蠕變本構(gòu)等◆對復(fù)雜材料曲線，如應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系，E隨溫度變化等，用Field來定義變化◆可
2、進(jìn)入msc/mvision材料庫，找到材料調(diào)入patran2.Patran支持的材料模型Isotropic各向同性(2個材料參數(shù)：E、?)2DOrthotropic2D正交各向異性(6個材料參數(shù)：E11、E22、?12、G12、G13、G23)3DOrthotropic3D正交各向異性(9個材料參數(shù)：3個E、3個?、3個G)2DAnisotropic2D各向異性(9個材料參數(shù))3DAnisotropic3D各向異性(21個材料參數(shù))CompositePATRAN支持多種復(fù)合材料模型，其中包括laminateco
3、mposite;RuleofMixture;5種Halpin-Tsai模型和1D、2DShortFiber模型彈性結(jié)構(gòu)材料模型linearElastic線彈性nonlinearElastic非線性彈性Elastoplaslic彈塑性Failure失效Creep蠕變Patran支持的Msc/Nastran本構(gòu)3.創(chuàng)建材料例子例1：創(chuàng)建一種各向同性材料，名為“Steel-Outer-Shell”，材料參數(shù)為：E＝30×106psi，?=0.3，?y=70000psi，H=7000psi(1)點material(2)
4、在MaterialName下輸入材料名：”Steel-Outer-Shell”(3)點InputProperties(4)輸彈性數(shù)據(jù)E和ν(5)將本構(gòu)模型（ConstitutiveModel）改Elastoplastic，選HardeningSlope，屈服函數(shù)和硬化準(zhǔn)則用缺省值(6)輸入非線性數(shù)據(jù)?y和H(7)按Apply,材料建立完畢示例例2：創(chuàng)建九層復(fù)合材料模型，其參數(shù)如下：基層材料（2D正交各向異性）參數(shù)為：E11=40×106E22=1×106?12=0.25G12=0.5×106G23=0.5×10
5、6G13=0.6×108層厚為：0.01/0.0125/0.01/0.0125/0.01/0.0125/0.01/0.0125/0.01輔層方向為：0?/90?/0?/90?/0?/90?/0?/90?/0?（1）進(jìn)Materials，后Create/2DOrthotropic，建2D正交各向異性基層材料，名稱取為“l(fā)am-prop”；（2）點InputProperty，輸入2D正交各向異性基層材料數(shù)據(jù)，完成材料“l(fā)am-prop”創(chuàng)建；（3）Create/Composite/Laminate，用基層材料“l(fā)a
6、m-prop”來建名為“l(fā)am_prop”的復(fù)合材料（4）逐層輸入每層的材料名稱，厚度及輔層方向。（5）Apply，完成復(fù)合材料的創(chuàng)建。示例例3：溫度相關(guān)材料創(chuàng)建，名thermal-elastic-aluminum；彈性模量，泊松比和熱膨脹系數(shù)（?）隨溫度的變化（1）點Field，然后Create/MaterialProperty/TabularInput，創(chuàng)建二個Field，名稱分別為Alpha和Elastic_Modules，描述E和?隨溫度的變化（2）輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)E隨T的關(guān)系曲線；對α與T的關(guān)系曲線同樣（
7、3）點Materials，輸材料名thermal-elastic-aluminum；（4）點InputProperty,輸入材料數(shù)據(jù)，其Alpha和ELastic_Modules從下面TemperatureDependentField內(nèi)直接點?。?）ApplyT（溫度）E（楊氏模量）?（泊松比）?（熱膨脹系數(shù)）010×1060.36.0×1062009.5×1060.35.0×1064009.0×1060.3.4.0×1064.Activating/Deactivating材料模型當(dāng)一種材料有多個本構(gòu)關(guān)系時，通
8、過“激活”或“失效”方式選有效的本構(gòu)關(guān)系PATRAN中，該功能通過“ChangeMaterialStatus”來實現(xiàn)材料所有本構(gòu)關(guān)系都列在Active或Inactive二框中不同分析所需材料數(shù)據(jù)，及以毫米，秒，兆帕，牛頓為單位的量綱范圍分析類型材料參數(shù)參考值一般線性分析E、?E＝2.1×105?=0.3含重力，離心力的線性分析E、?、?E、?同上；?=7.8×106線性熱應(yīng)力分析E、?
