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mpdataMAT------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STLOC1,在C1项输人数据为表中第一个常数;若STLOC7, 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, SOLID117BISO——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MPC184KINH——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TBOPT100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。