abaqus,复合材料建模

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划abaqus,复合材料建模　　复合材料Abaqus仿真分析图文教程　　本文以一个非常简单的复合材料层合板为例，应用Abaqus/CAE对其进行线性静态分析。一块边长为254mm的方形两层层合板，两层厚度均为，第一层铺层角45°,第二层铺层角-45°；板的四边完全固支，板的上表面受到的压强。各单层的材料相同，材料属性如下：E1=276GPa，E2=，E3=，γ12=，G12=，G13=，G23=。定义模型的几何形状　　创建一个具有平面壳体单元基本特征的三维变形体，在草图环境

2、绘制板的几何形状如下图：　　定义材料属性和局部材料方向　　定义局部坐标系，对于像本例这样的简单几何体，本可以不用另外建立局部坐标系，但笔者还是在本例中用了局部坐标系，主要是考虑到以后再复杂问题中会经常用到这一方法。　　创建铺层　　最后，指派材料方向到模型。可以通过工具——查询来检查铺层　　复合材料模型建模与分析　　1.Cohesive单元建模方法　　几何模型目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质

3、的培训计划　　使用内聚力模型模拟裂纹的产生和扩展，需要在预计产生裂纹的区域加入cohesive层。建立cohesive层的方法主要有：　　方法一、建立完整的结构所示），然后在上面切割出一个薄层来模拟cohesive单元，用这种方法建立的cohesive单元与其他单元公用节点，并以此传递力和位移。　　方法二、分别建立cohesive层和其他结构部件的实体模型，通过“tie”绑定约束，使得cohesive单元两侧的单元位移和应力协调，如图1所示。　　cohesive单元与其他单元公用节点独立的网格通过“tie”绑定　　图1.建模方法　　上述两种方法都可以用来模拟复合材料的分层失效，第一

4、种方法划分网格比较复杂；第二种方法赋材料属性简单，划分网格也方便，但是装配及“tie”很繁琐；因此在实际建模中我们应根据实际结构选取较简单的方法。　　材料属性　　应用cohesive单元模拟复合材料失效，包括两种模型：一种是基于traction-separation描述；另一种是基于连续体描述。其中基于traction-separation描述的方法应用更加广泛。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个

5、人素质的培训计划　　而在基于traction-separation描述的方法中，最常用的本构模型为图2所示的双线性本构模型。它给出了材料达到强度极限前的线弹性段和材料达到强度极限后的刚度线性降低软化阶段。注意图中纵坐标为应力，而横坐标为位移，因此线弹性段的斜率代表的实际是cohesive单元的刚度。曲线下的面积即为材料断裂时的能量释放率。因此在定义cohesive的力学性能时，实际就是要确定上述本构模型的具体形状：包括刚度、极限强度、以及临界断裂能量释放率，或者最终失效时单元的位移。常用的定义方法是给定上述参数中的前三项，也就确定了cohesive的本构模型。Cohesive单元可

6、理解为一种准二维单元，可以将它看作被一个厚度隔开的两个面，这两个面分别和其他实体单元连接。Cohesive单元只考虑面外的力，包括法向的正应力以及XZ，YZ两个方向的剪应力。　　下文对cohesive单元的参数进行阐述，并介绍参数的选择方法。　　图2.双线性本构模型　　Cohesive单元的刚度　　基于traction-separation模型的界面单元的刚度可以通过一个简单杆的变形公式来理解　　??PLAE　　SK其中L为杆长，E为弹性刚度，A为初始截面积，P为载荷。公式又可以写成??目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平

7、，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　其中S?PA为名义应力，K?EL为材料的刚度。　　为了更好的理解K，我们把K?EL写成：　　K?EELEL???L1L　　这里我们用L?来代替1，其中L可以理解为建模厚度，即建模时cohesiveinterface的几何厚度；L?为实际厚度，即cohesiveinterface的真实厚度，这个厚度在cohesivesecti