1、第五章材料特性的定義(MATERIALPROPERTIES)本章要點(diǎn)不同分析類型材料特性的選擇材料常數(shù)的內(nèi)容將材料特性施加單元上在MAIN 菜單中檢取 MATERIAL PROPERTIES后就可進(jìn)行材料特性定義，材料特性的定義包括輸入材料特性的內(nèi)容和施加于單元上這二部分。例如對單元1定義楊氏模量20000 kgmm2、波松比0.3的材料特性，通常利用 MENTAT定 義一個(gè)材料特性名如“ steel ”，然后輸入楊氏模量20000 kg/ mm2、波松比0.3 , 然后加在單元上。常用材料特性名 等性他施加的單元單元號COMPOSIentAT空義材料特性根據(jù)登錄的材料特性名進(jìn)行管理。復(fù)合材料

2、照登錄的先后順序進(jìn)行手卜列。PREV 顯示前一個(gè)材料特性。NEXT 顯示下一個(gè)材料特性。NEW 登錄新的材料特性。NAME 更改材料特性名。REM 刪除當(dāng)前材料特性。EDIT 選取一個(gè)材料特性名并進(jìn)行編輯，使 之成為當(dāng)前材料特性顯示出來。MENTAT 定義的材料特性以下將介紹各種材料特性數(shù)據(jù)的定義。MECHANICAL MATERIAL TYPES下圖所示為應(yīng)力分析常用的材料特性類型MECHANICAL （第一部分）ISOTROPIC各向同性材料的定義，與MARC輸入數(shù)據(jù)中的ISOTROPIC選項(xiàng)相對應(yīng)。ORTHOTROPIC 正交各向異性材料的定義，與MARC輸入數(shù)據(jù)中的ORTHOTROPI

3、C選項(xiàng)相對應(yīng)ANISOTROPICHYPOELASTICMOREMOONEYOGDENFOAMPOWDERSOILOTHER MATERIAL各向異性材料的定義，與 MARC輸入數(shù)據(jù)中的ANISOTROPIC 選項(xiàng)相對應(yīng)。亞彈性材料的定義，與MARC輸入數(shù)據(jù)中的POELASTIC選項(xiàng)相對應(yīng)。MECHANICAL MATERIAL 的第二個(gè)菜單。Mooney Rivlin 材料的定義，與MARC輸入數(shù)據(jù) 中的MOONEY 選項(xiàng)相對應(yīng)。Ogden模型材料的定義，與 MARC輸入數(shù)據(jù)中 的OGDEN選項(xiàng)相對應(yīng)。FOAM模型材料的定義，與MARC輸入數(shù)據(jù)中的FOAM選項(xiàng)相對應(yīng)。粉末冶金分析時(shí)材料定義，

4、與MARC輸入數(shù)據(jù)中 的POWDER選項(xiàng)相對應(yīng)。泥土材料參數(shù)的定義，與 MARC輸入數(shù)據(jù)中的SOIL選項(xiàng)相對應(yīng)。（其它材料類型）MENTAT為MARC提供除應(yīng)力分析以外的材料特性定義，菜單如下圖所示,HEAT TRANSFER熱傳導(dǎo)分析材料特性定義，檢取該菜單后，可以 定義各向同性、各向異性材料參數(shù)，與 MARC 輸入數(shù)據(jù)中的ISOTROPIC、ORTHOTROPIC 選 項(xiàng)相對應(yīng)。也可采用表格（TABLE）功能定義溫 度相關(guān)材料特性參數(shù)。檢取LATENT HEAT定義 潛熱生成效應(yīng)，與MARC輸入數(shù)據(jù)中的 TEMPERATURE EFFECTS DATA 選項(xiàng)相對應(yīng)。JOULE HEATIN

5、G 熱電耦合分析時(shí)材料特性定義。檢取該菜單后 將出現(xiàn)一個(gè)彈出式菜單，可以定義各向同性、各 向異性材料參數(shù)，與MARC輸入數(shù)據(jù)中的 ISOTROPIC、ORTHOTROPIC 選項(xiàng)相對應(yīng)，也 可采用表格（TABLE）功能定義與溫度相關(guān)的材 料特性參數(shù)。ACOUSTIC聲學(xué)分析時(shí)材料特性的定義，與 MARC輸入數(shù)據(jù)中的ISOTROPIC選項(xiàng)相對應(yīng)。BEARING軸承潤滑分析時(shí)材料特性的定義，與 MARC輸入數(shù)據(jù)中的ISOTROPIC選項(xiàng)相對應(yīng)。ELECTROSTATIC 電場分析時(shí)材料特性的定義，可以定義各向同性、各向異性材料參數(shù)，或用用戶子程序進(jìn)行材 料特性的定義。與MARC輸入數(shù)據(jù)中的 ISO

6、TROPIC、ORTHOTROPIC 選項(xiàng)相對應(yīng)。采 用表格(TABLE)功能可以定義溫度相關(guān)的材料 特性。MAGNETOSTATI 磁場分析時(shí)材料特性的定義，其它同上。CELECTROMAGN 電磁場分析時(shí)材料特性的定義，其它同上。ETIC與材料特性相關(guān)的其它定義下圖為MENTAT對復(fù)合材料以及與溫度等參數(shù)相關(guān)性定義菜單。COMPOSITE復(fù)合材料殼單元的材料特性定義。 包括各層的MATERIAL材料特性名、各層厚度與殼總厚度的比值(%)、各層與材料軸的夾角等。TABLES材料特性與溫度等參數(shù)相關(guān)關(guān)系的定義,TABLE的使用方法詳見第六章。ID MATERIALS以不同顏色顯示結(jié)構(gòu)上各單元所

7、有的材料特性。ORIENTATION定義各向異性材料的 主軸方向SHOWMODEL/SHOWCOMPOSITESHOW MODEL顯示當(dāng)前的結(jié)構(gòu)模型SHOW COMPOSITE顯示復(fù)合材料各層的組成情況， 用不同顏色表示不同的材料。 二者可以互相切 換，程序隱含為SHOW MODEL狀態(tài)。材料常數(shù)的定義方法MENTAT可以定義的材料特性種類特別多，下面以應(yīng)力分析時(shí)的各向同性材料作具體說明，其它種類可以參考其它用戶手冊。下圖為在MECHNICAL菜單中檢取ISOTROPIC后所彈出的菜單。可以定義楊氏模量、波松比、質(zhì)量密度、阻尼、屈服條件、線膨脹系數(shù)、速 度效應(yīng)、破壞準(zhǔn)則等。YOUNGS定義楊氏

8、模量MODULUSPOSSON 'RATIOMASS DENSITYPLASTICITYTHERMAL EXPS定義波松比定義質(zhì)量密度楊氏模量和波松比必須定義。質(zhì)量密度在動(dòng)力分 析和調(diào)諧分析及有與質(zhì)量相關(guān)載荷如重力或離 心力存在時(shí)也必須定義。定義這些常數(shù)需用鍵盤 輸入。如需定義 DAMPING、PLASTICITY、THERMAL EXP、VISCOELASTIC、CREER CRACKING、 DAMAGE、FAILURE,檢取所需菜單后，屏幕 將會再彈出菜單，提供更多的輸入信息。選取屈服準(zhǔn)則，硬化法則，定義初始屈服應(yīng)力。 初始屈服應(yīng)力可以用表格(TABLE)來定義。主 要有與加工硬

9、化、溫度相關(guān)、應(yīng)變速率相關(guān)的初 始屈服應(yīng)力。MARC輸入文件中與屈服準(zhǔn)則、 初始屈服應(yīng)力相關(guān)的選項(xiàng)為ISOTROPIC、加工 硬化 WORK HARD DATA、溫度相關(guān) TEMPERATURE DATA、應(yīng)變速率相關(guān) STRAIN RATE DATA。線膨脹系數(shù)的定義，線膨脹系數(shù)可用表格 (TABLE)來定義其與溫度的相關(guān)性。RATE EFFECTS 定義蠕變、粘彈性的材料特性參數(shù)。檢取 VISCOELASTIC定義粘彈性材料特性參數(shù)，檢 取CREEP定義蠕變材料特性參數(shù)。MARC 輸入文件中 VISCOELASTIC、CREEP選 項(xiàng)分別與之對應(yīng)。DAMAGE對開裂、損傷、破壞準(zhǔn)則進(jìn)行定義

10、。檢取EFFECTSCRACKING為開裂材料特性的定義，DAMAGE為損傷材料特性的定義，F(xiàn)AILURE為破壞準(zhǔn)則 的定義，分別與 MARC輸入文件中的 CRACK DATA、DAMAGE、FAIL DATA 選項(xiàng)相對應(yīng)。材料特性定義舉例將以前MENTAT網(wǎng)格生成的數(shù)據(jù)文件調(diào)出定義材料特性FILES M <ML>OPEN M<ML>meshl <CR>FILL M<ML>MAIN M<ML>MATERIAL PROPERTIES M<ML>NEW M<ML>材料特性名為steelNAME M<ML>settl <CR>ISOTROPIC M<ML>YOUNG 'S MODULUS M<ML>21000 &l