材料參數(shù)的定義問(wèn)題

我想用過(guò)ANSYS的人都知道:ANSYS計(jì)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(duì)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(guò)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(duì)從事ANSYS應(yīng)用的兄弟姐妹們有所幫助,水平有限,不對(duì)之處還望及時(shí)糾正.

先給出線性材料的定義問(wèn)題,線性材料分為三類(lèi):
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(jiǎn)單,只需定義兩個(gè)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(gè)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(cuò),另泊松比的定義一般推薦不要超過(guò)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(jiàn)的,不過(guò)定義起來(lái)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(méi)有默認(rèn)值,就是說(shuō),如果你某些參數(shù)不定義的話,程序會(huì)提示出錯(cuò),比如:XY平面的平面應(yīng)力問(wèn)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.
相關(guān)命令,例如:
mp,ex,1,300e9 
mp,ey,1,200e9
mp,nuxy,1,0.25 
mp,gxy,1,170e9
…

3.anisotropic:各向異性材料:
各向異性材料定義起來(lái)較為復(fù)雜,這里我只作些簡(jiǎn)單的說(shuō)明,更詳細(xì)的資料,大家可以去看幫助.對(duì)于各向異性彈性材料的定義,需要定義彈性系數(shù)矩陣,這個(gè)矩陣是一個(gè)對(duì)稱(chēng)正定陣,因而輸入的值一定要為正值.
彈性常數(shù)矩陣如下圖所示,各向異性體只有21個(gè)獨(dú)立的彈性常數(shù),因而我們也就只需輸入21個(gè)參數(shù)即可,而且對(duì)于二維問(wèn)題,彈性常數(shù)縮減為10個(gè).彈性系數(shù)矩陣可以用剛度或柔度兩種形式來(lái)定義,自己根據(jù)情況選用,輸入的時(shí)候,可以通過(guò)菜單或者TB命令的TBOPT選項(xiàng)來(lái)控制. 
 
相關(guān)的命令流,例如:
tb,anel,1
tbdata,1, 110e6, 120e6, 130e6, 140e6, 150e6, 160e6
tbdata,7, 220e6, 230e6, 240e6, 250e6, 260e6
tbdata,12, 330e6, 340e6, 350e6, 360e6
tbdata,16, 440e6, 450e6, 460e6
tbdata,19, 550e6, 560e6
tbdata,21, 660e6
另:需注意一下各個(gè)參數(shù)的編號(hào)順序和起始位置,不要搞錯(cuò)了,輸入的時(shí)候,是按照上三角陣來(lái)錄入的,即:D11,D12,D13,D14,D15,D16,D22,D23…