- 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
复合材料的一点资料
做了一年多的复合材料压力容器的分析工作,也积累了一些分析经验,到了总结的时候
了,回想起来,总最初采用I-deas ,到MSC.Patran、Nastran ,到最后选定Ansys 为自己的分
析工具,确实有一些东西值得和大家分享,与从事复合材料结构分析的朋友门共同探讨。
复合材料是由一种以上具有不同性质的材料构成,其主要优点是具有优异的材料性能,
在工程应用中典型的一种复合材料为纤维增强复合材料,这种材料的特性表现为正交各向异
性,对于这种材料的模拟,很多的程序都提供了一些处理方法,在I-Deas 、Nastran 、Ansys
中都有相应的处理方法。笔者最初是用I-Deas 下建立各项异性材料结合三维实体结构单元
来模拟(由于研究对象是厚壁容器,不宜采用壳单元),分析结果还是非常好的,而且I-Deas
强大的建模功能,但由于课题要求要进行压力容器的优化分析,而且必须要自己写优化程序,
I-Deas 的二次开发功能开放性不是很强,所以改为MSC.Patran,Patran 提供了一种非常好的
二次开发编程语言PCL (以后在MSC 的版中专门给大家贴出这部分内容),采用Patran 结
合Nastran 的分析环境,建立了基于正交各项异性和各项异性两种分析模型,但最终发现,
在得到的最后结果中,复合材料层之间的应力结果始终不合理,而模型是没有问题的(因为
在I-Deas 中,相同的模型结果是合理的),于是最后转向Ansys ,刚开始接触Ansys ,真有
相见恨晚的感觉,丰富的单元库,开放的二次开发环境(APDL 语言),下面就重点写Ansys
的内容。
在ANSYS 程序中,可以通过各项异性单元(Solid 64)来模拟,另外还专门提供了一
类层合单元(Layer Elements )来模拟层合结构(Shell 99, Shell 91, Shell 181, Solid 46 和Solid
191)的复合材料。
采用ANSYS 程序对复合材料结构进行处理的主要问题如下:
(1) 选择单元类型
针对不同的结构和输出结果的要求,选用不同的单元类型。
Shell 99 —— 线性结构壳单元,用于较小或中等厚度复合材料板或壳结构,一般长度方向
和厚度方向的比值大于10;
Shell 91 —— 非线性结构壳单元,这种单元支持材料的塑性和大应变行为;
Shell 181—— 有限应变壳单元,这种单元支持几乎所有的包括大应变在内的材料的非线性
行为;
Solid 46 —— 三维实体结构单元,用于厚度较大的复合材料层合壳或实体结构;
Solid 191—— 三维实体结构单元,高精度单元,不支持材料的非线性和大变形。
(2 ) 定义层属性配置
主要是定义单层的层属性,对于纤维增强复合材料,在这里可以定义单层厚度、纤维方向等。
(3 ) 定义失效准则
支持多种失效准则,不过我还是没有用他,而是自己写了通过应力结果采用二次蔡胡准则程
序来判断的。
(4 ) 其他的一些建模技巧和后处理指导
在我的分析工作中,主要采用了三维实体结构单元。
关于Solid 46 单元
(1)Solid 46 是用于模拟复合材料厚壳或实体的8 节点三维层合结构单元,单元节点有x,y
和z 方向三个结构自由度,单元允许最多250 层不同的材料;
(2 ) 这种单元的定义包括:8 个节点、各层厚度、各层材料方向角和正交各项异性材料属
性,其中每层可以为面内两个方向双线性的不等厚层;
(3 ) 在材料定义时,只需定义材料主方向和材料坐标系(单元坐标系)一致的材料参数,
不一致的复合材料层通过定义材料方向角(该层材料主方向和材料坐标系所成的角度)由程
序自动转换;
(4 )通过选择不同的层直接在单元坐标下获取单元应力,包括三个方向的应力和面内剪切
应力,而不需要通过应力应变的转换来获取;
复合材料是一种各向异性材料,对于纤维增强复合材料又是一种正交各向异性材料,因
此,在进行复合材料结构建模的时候要特别注意的一个重要的问题,就是材料的方向性。下
面,就我个人的分析经验,对复合材料结构的建模作一个总结。
1. 结构坐标系、单元坐标系、材料坐标系和结果坐标系
建立复合材料结构模型,存在一个结构坐标系,用于确定几何元素的位置,这个坐标可以
是笛卡尔坐标系、柱坐标系或者是球坐标系;单元坐标系是每个单元的局部坐标系,一般用
来描述整个单元;材料坐标系是确定材料属性方向的坐标系,一般没有专门建立的材料坐标
系,而是参考其他坐标系,如整体结构坐标系,或单元坐标系,在Ansys
您可能关注的文档
- 基于速度分治的车载物联网良性蠕虫模型.pdf
- 基于遗传算法解决附有不等式约束的最小二乘平差问题的研究.pdf
- 基于顶点索引的三维建模与可视化方法研究.pdf
- 基于顺序形态变换的生物芯片图像网格化.pdf
- 基于集总参数电路模型汽车线束串扰统计分析.pdf
- 基层单位值班行为细则.doc
- 基本物理常量与国际单位制基本单位的重新定义.pdf
- 基本矩阵的5点和4点算法.pdf
- 塔斯基的语意真理论.pdf
- 填空判断单项练习.doc
- 2024年江西省寻乌县九上数学开学复习检测模拟试题【含答案】.doc
- 2024年江西省省宜春市袁州区数学九上开学学业水平测试模拟试题【含答案】.doc
- 《GB/T 44275.2-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第2部分:术语》.pdf
- 中国国家标准 GB/T 44275.2-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第2部分:术语.pdf
- GB/T 44285.1-2024卡及身份识别安全设备 通过移动设备进行身份管理的构件 第1部分:移动电子身份系统的通用系统架构.pdf
- 《GB/T 44285.1-2024卡及身份识别安全设备 通过移动设备进行身份管理的构件 第1部分:移动电子身份系统的通用系统架构》.pdf
- 中国国家标准 GB/T 44285.1-2024卡及身份识别安全设备 通过移动设备进行身份管理的构件 第1部分:移动电子身份系统的通用系统架构.pdf
- GB/T 44275.11-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第11部分:术语制定指南.pdf
- 中国国家标准 GB/T 44275.11-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第11部分:术语制定指南.pdf
- 《GB/T 44275.11-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第11部分:术语制定指南》.pdf
最近下载
- 小学一年级家长会语文老师PPT课件1_图文.ppt
- 奥鹏云南开放大学 小学语文案例教学(20秋)形考作业4(客观).doc VIP
- 沅陵大曲酒厂续建项目(重大变更) 环境影响报告书.pdf
- SH∕T 1541.1-2019 塑料颗粒外观试验方法 第1部分:目测法.pdf
- 泳池清洁机器人.pdf VIP
- 中职高考语文二轮复习写作技巧专项突破专题01 应用文写作-技巧与练习(含详解).docx VIP
- (人教版)数学三年级上册计算题“天天练”习题卡,含100份题组,附参考答案.doc
- 【新教材】人教PEP版(2024)三年级上册英语Unit 1 Making friends单元整体教学设计.docx
- 乡村学校德育工作实践.docx VIP
- “国家中小学智慧教育平台”培训方案(2).doc
文档评论(0)