复合材料不只是几种材料的混合物。
它具有普通材料所没有的一些特性。
它在潮湿和高温环境,冲击,电化学腐蚀,雷电和电磁屏蔽环境中具有与普通材料不同的特性。
复合材料的结构形式包括层压板,三明治结构,微模型,编织预成型件等。
复合材料的结构和材料具有同一性,并且可以在结构形成时同时确定材料分布。
它的性能与制造过程密切相关,但是制造过程很复杂。
由于复合结构不同层的材料特性不同,复合结构在复杂载荷作用下的破坏模式和破坏准则是多种多样的。
在ABAQUS中,复合材料的分析方法如下
1,造型
它的结构形式决定了它的建模方法,并且可以使用基于连续体的壳单元和常规壳单元。
复合材料被广泛使用,但是复合材料的建模是一个困难。
铺设复杂的结构光需要一个月
2,材料
使用薄片类型(层材料)建立材料参数。
材料参数可以工程参数的形式给出,或者材料强度数据可以通过子选项给出。
这种材料仅使用平面应力问题。
ABAQUS可以通过两种方式定义层压板:复合截面定义和复合层压板定义
复合截面定义对每个区域使用相同的图层属性。
这样,我们只需要建立壳体组合即可将截面属性分配给二维(在网格中定义的常规壳体元素)或三维(三维的大小应与壳体中给定的厚度一致)。
基于网格中定义的连续体的壳单元)
ABAQUS复合材料分析方法介绍
复合叠加定义是由复合布局管理器定义的,它主要用于在模型的不同区域中构造不同的层。
因此,应在定义之前对区域进行划分,并且应将不同的层分配给不同的区域。
可以根据常规外壳的元素和属性进行定义。
传统的壳单元定义了每个层的厚度,并将其分配给二维模型。
应该给基于连续体的壳单元或实体单元提供3D模型(厚度是相对于单元长度的系数,因此厚度方向可以分为一层单元)。
提示:堆栈参考坐标系的定义(放置方向)和每个堆栈坐标系的定义(层方向)。
定义正确的层角度,层厚度和层顺序。
ABAQUS无法分析单层法线变化超过90度的情况,因此有必要定义多层。
坐标系可以任意定义。
选择后,可以定义绕轴的旋转角度以获得正确的坐标系。
ABAQUS复合材料分析方法介绍
经典示例:
ABAQUS复合材料分析方法介绍
型号说明:简支夹心结构,复合板的1/4模型。
正常法向压力均匀地加载在板上。
它分为三层:两层硬皮和一层软芯
材料常数如下:E1 = 1.0×107 psi,E2 = 4.0×106 psi,R12 = 0.3,G12 = G13 = G23 = 1.875×106 psi。
核心:E1 = 10.0 psi,E2 = 10.0 psi,r12 = 0,G12 = G13 = G23 = 1.875×106 psi 可用的建模方法如下:
1.传统壳单元模型:36个S4R单元49个节点
2.连续壳元素模型:36个sc8r元素98个节点
3.纯连续壳元素模型:108个sc8r元素196个节点
4.连续壳单元模型和传统单元模型混合模型108个单元(72个S4R,36个sc8r),98个节点。