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ANSYS apdl命令流笔记4

2023-10-18 20:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

定义材料的非线性或特殊材料 前言一、和温度相关的材料1、MP命令2、MPTEMP命令3、MPDATA 命令4、举例说明 二、非线性材料及相关命令1、TB命令2、TBTEMP命令3、TBDATA命令4、TBPT命令 总结

前言 一、和温度相关的材料 1、MP命令 MP,lab,mat,c0,c1,c2,c3,c4

使用功能:指定-一个与温度相关的线性材料性能或常数。 其中: Lab------有效材料标签,如EX,ALPX,CTEX等可参考下面的mpdata MAT------材料编号 Co:材料性能值,如果定义一个性能与温度的多项式,则它为多项式的常数项。 CI ,C2 ,C3 ,C4:在多项式中,分别为一次、二次、三次和四次项的系数,如果为零,则输人一个常数的材料性能。

2、MPTEMP命令 MPTEMP , STLOC,TI ,T2 , T3,T4,T5 ,T6

使用功能:为材料属性定义-一个温度表。 其中: **STLOC:**确定输人温度的起始位置,默认值为最后填充值再加1。 TI ,T2,T3,T4,T5,T6:指定从STLOC开始将要赋给6个位置的温度值。如果某位置的值已存在,将会被覆盖。若TI =0,则STLOC位置处的值将为零;若T2 ~ T6 =0,则使相对应位置的值不变。 使用提示:定义一个与命令“ MPDATA"生成的性能数据表相对应的温度表。这些温度值也可以在材料性能多项式中使用,温度必须按升序的顺序定义,执行命令“MATER或STAT”可以列表出当前的温度表,重复执行“MPTEMP”可以定义其他的温度表,最多可以定义100个,如果所有的选项为空,则删除温度表。

3、MPDATA 命令 MPDATA,Lab ,MAT,STLOC,CI ,C2 ,C3 ,C4,C5,C6

其中: Iab:有效材料性能标签,其值可以是下列标签之一。 ●EX:弹性模量(也可以是EY、EZ)。 ●ALPX:热膨胀系数(也可以是ALPY、ALPZ)。 ●CTEX:热膨胀的瞬态系数(也可以是CTEY、CTEZ)。 ●THSX:热应变(也可以是THSY、THSZ)。 ●REFT:参考温度。 ●PRXY:主泊松比(也可以是PRYZ、PRXZ)。 ●NUXY:次泊松比(也可以是NUYZ、NUXZ)。 ●GXY:剪切模量(也可以是GYZ、GXZ)。 ●DAMP:用于阻尼的K矩阵乘子。 ●DMPR:不变的材料阻尼系数。 ●MU:摩擦因数。 ●DENS:质量密度。 ●C:比热容。 ●ENTH:焓。 ●KXX:热传导系数(也可以是KYY、KZZ)。. ●HF:表面传热系数。 ●EMIS:发射率。 ●QRATE:热生成率。 ●VISC:粘度。 ●SONC:声速。 ●RSVX:电阻率(也可以是RSVY、RSVZ)。 ●PERX:介电常数(也可以是PERY、PERZ)。 ●MURX:磁渗透系数( MURY、MURZ) ●MGXX:磁力系数( MGYY、MGZZ) ●LSST:介质损耗系数。 ●SBKX:热电系数(也可以是SBKY、SBKZ) MPDATA命令也可以用于FLOTRAN CFD分析中,对流体可输入“FLUID141" 和 “FLUID142"单元与温度相关的材料性能,其标签有: ●DENS:流体的密度,该项与“FLDATA" 命令中指定的固体密度标签相同。 ●C:流体的指定温度。与“FLDATA"命令指定的传导率SPHT标签相当。 ●KXX:流体的热传导系数。 ●VISC: 流体的粘度。该项与“FILDATA" 命令中指定的动态速度标签相同。 **MAT:**材料参考编号,若为0或空,默认为1。 STLOC:生成数据表的起始位置。若STLOC=1,在C1项输人数据为表中第一个常数;若STLOC=7, CI项输人数据为表中第七个数据。默认值为最后位置加1。 CI ,C2 ,C3 ,C4,C5 ,C6:从STLOC位置开始指定6个位置的材料性能数据值。如果一个值已经在该位置,其值重新定义。Cl为0或空,在STLOC位置重新设置当前值为0,仅C1可以指定为0。若C2到C6为0,则保持先前值不变。 使用提示:生成与温度相对应的材料性能数据表。重复“MPDATA"命令,可以生成另外的数据表,最多为100个。必须先用“MPTEMP” 命令定义温度。

4、举例说明

MP是定义弹性材料属性,不能定义弹塑性。 定义材料数据时,MP 命令是必须用的,用来定义材料性能的线性部分;TB 命令则需要根据不同情况决定是否使用和如何使用。 MPTEMP则定义和温度相关的材料属性。因为每一个材料参数都可能和温度有关,而且温度关键点不一定一致,所以,对每一个参量都要设定温度。就是温度为多少的时候,材料参数为多少,如果有n个点,最后得到的是一条和温度相关的由n个点的曲线。

finish /clear,start /title,fff /prep7 /unit,si et,1,13,4 et,2,13,4 !============== mptemp,1,20,500,800,1200,1500 mpdata,ex,1,1,2.09e11,1.72e11,1.33e11,0.84e11,0.45e11 mpplot,ex,1

在这里插入图片描述

二、非线性材料及相关命令 1、TB命令 TB,lab,mat,ntemp,npts,tbopt,eosopt

定义非线性材料的特性和特殊的单元属性 lab: ANAND——Anand塑性模型选项 ANEL——各向异性弹性材料的弹性矩阵选项 ANISO——各向异性塑性材料选项 BH——磁场选项(SOLID5, PLANE13, PLANE53, SOLID62, SOLID96, SOLID97, SOLID98, SOLID117) BISO——双线性各向同性强化材料选项,屈服准则为von Mises准则或Hill准则 BKIN——双线型随动强化材料选项,屈服准则为von Mises准则或Hill准则 CAST——铸铁材料选项 CHABOCHE——非线性随动强化材料选项,屈服准则为von Mises准则或Hill准则 CONCR——混凝土单元选项(适用于SOLID65)或混凝土破坏模型选项 CREEP——粘/蠕变选项。ANSYS可以模拟蠕变模型、各向同性强化的蠕变、或符合von Mises准则或Hill准则的动力学强化蠕变 DISCRETE——弹簧阻尼材料选项 DP——德鲁克-普拉格塑性选项 DPER——各向异性介电常数选项 ELASTIC——弹性材料选项。弹性参数可以定义为随频率变化的参数,用于谐波分析。 EOS——平衡状态选项(仅适用于动力学单元) EVISC——单元粘弹性选项 FAIL——复合材料破坏选项。 FCON——流体电导率选项 FOAM——发泡材料选项 GASKET——衬垫材料选项 GCAP——地质力学模型材料帽选项 HFLM——膜层散热系数选项 HILL——模拟材料的塑性、粘性和蠕变的各向异性选项,应用HILL模型 HONEY——蜂窝状材料选项 HYPER——超弹模型选项【包括Mooney-Rivlin, Ogden, Neo-Hookean, Polynomial form, Arruda-Boyce, Gent, Yeoh, Blatz-Ko, Ogden foam和用户自定义的材料模型】 JOIN——线性或非线性弹性刚度、线性或非线性阻尼和滞摩擦行为选项,适用于MPC184 KINH——多线性运动强化选项,应用von Mises或Hill塑性模型,KINH选项与TBOPT为2时的MKIN选项类似,但前者强化曲线上的约束点和温度点更少 MELAS——多线性弹性选项 MISO——多线性各向同性强化选项,这一选项应用von Mises或Hill 屈服准则 MKIN——多线性运动强化材料选项,这一选项应用von Mises或Hill 屈服准则 MOONEY——Mooney-Rivlin超弹单元选项 NLISO——基于Voce强化准则的非线性各向同性强化材料选项,这一选项应用von Mises或Hill 屈服准则 PIEZ——压电矩阵选项 PLASTIC——非线性塑性应力-应变选项 PLAW——塑性准则选项 PRONY——粘弹塑性材料的Prony常数选项 PZRS——压阻材料选项 RATE——率相关塑性选项,同时为BISO、MISO、NLISO特性材料,或符合HILL、BISO、MISO、NLISO的各向同性塑性材料 SDAMP——材料结构阻尼选项,此处定义的阻尼选项可应用于与周期相关的谐波分析,命令为TBFIELD。 SHIFT——粘弹性转变选项 SMA——形状记忆合金的超弹性迟滞模拟选项,无变形,平面应力情况不适用。 STATE——用户自定义变量选项,当激活用户自定义蠕变选项(TBOPT=100)时,命令格式为TB,USER或TB,CREEP。当键入TB,USER命令时,TB,STATE只能用于USERMAT子程序中,非USERPL;当键入TB,CREEP命令时,TB,STATE只能用于USERCREEP子程序中。 SWELL——膨胀常数选项, UNIAXIAL——铸铁材料的单轴应力应变模型选项, USER——用户自定义模型选项,不能定义非压缩性材料。 MAT: 材料属性编号,默认为1,最大值为100000。 NTEMP 各向数据对应的温度点数。还可通过TBTEMP命令给定。 NPTS 如果给定,则为对应于指定温度的各选项数值,也可通过TBDATA或TBPT命令给定。 EOSOPT 模型应用的状态方程式。当为动力学问题时,LAB选项为EOS。 1——线性多项式状态方程 2——Gruneisen状态方程 3——Tabulated状态方

2、TBTEMP命令 TBTEMP,temp,kmod

定义数据表中的温度及温度的点数位置 temp--------温度的值,如果kmod为空的话,那么temp的值就会取代之前定义的温度值 kmod-------为tb命令里面的ntemp(温度数)

3、TBDATA命令 TBDATA, STLOC, C1, C2, C3, C4, C5, C6

定义材料数据数据表 stloc----输入数据的起始位置 c1,c2,c3,c4,c5,c6------分配给从STLOC开始的六个位置的数据值。如果一个值已经在这个位置,那么它将被重新定义。空白值将保持现有值不变。

4、TBPT命令 tbpt,oper,x1,x2,x3,...,xn

定义或删除数据点 oper-----def(默认)定义一个数据点,dele删除数据点 x1,x2,…,xn-------数据的分量,一般只有两个分量 举例说明

finish /clear,start /title,fff /prep7 /unit,si et,1,13,4 et,2,13,4 !============= mptemp,1,20,500,800,1200,1500 mpdata,ex,1,1,2.09e11,1.72e11,1.33e11,0.84e11,0.45e11 mpdata,ex,2,1,2.16e11,1.78e11,1.42e11,1.04e11,0.68e11 !================ tb,kinh,1,1,5,0 !一个温度点,5个数据点 tbtemp,0 tbpt,,0.0015534,320 tbpt,,0.00288,325 tbpt,,0.00864,370 tbpt,,0.01536,420 tbpt,,0.03866,530 tbplot !========================= tb,bkin,2,5 !通过5个温度点,不通过数据点定义 tbtemp,20,1 tbdata,1,315e6,2.09e10 tbtemp,500,2 tbdata,1,212e6,1.72e10 tbtemp,800,3 tbdata,1,153e6,1.33e10 tbtemp,1200,4 tbdata,1,93e6,0.84e10 tbtemp,1500,5 tbdata,1,33e6,0.45e10 TBPLOT

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

总结

MP只能定义随温度变化的材料性能参数,TB命令则可以定义随着温度的变化,某个材料参数随着另外一个材料参数的变化。



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