有限元方法学习笔记与心得

ENGINEERING DATA的输入方法

1 Engineering Data子模块页面布局

使用Engineering Data子模块,首先了解页面布局。

  • 左边栏为toolbox(工具栏),是可选的所有的物性参数,可双击选取。
  • 中间栏中,上面窗口为材料定义窗口,下面为该材料的物性参数清单窗口。
  • 右侧栏中,上面窗口为参数数值(表)输入窗口,下面为曲线示意图窗口。

  •    ANSYS 2021 R2的Engineering Data编辑界面
     

2 输入步骤

  1. 首先在中间栏上面窗口中定义材料(名称、备注);
  2. 然后该材料后,双击toolbox物性参数时,该物性参数会出现在中间栏下面窗口;
  3. 选定中间栏下面窗口中的物性参数,可在右上窗口进行数值(表)编辑;
  4. 然后重复2、3步骤进行其余参数输入;
  5. 然后可重复1~4步骤进行新材料编辑。

物性说明

Toolbox中给出了大量的材料物理特性名词。太久没有接触材料学,对于S-N curve、isotropic secant coefficient等参数的含义已经没有印象,这里将复习以及新学的概念做简单整理。

1 总表中英文对照

ANSYS英文中文
Phsical properties物理特性
Linear elastic线弹性
Hyperelastic experimental data超弹性实验数据
hyperelastic超弹性
Chaboche test dataChaboche试验数据(见本文附录备注1)
Plasticity塑性
Creep蠕变
Life寿命
Strength强度
Gasket垫片(见本文附录备注2)
Viscoelastic test data粘弹性试验数据
Viscoelastic粘弹性
Shape memory alloy形状记忆合金
Geomechanical几何力学
Damage损伤
Cohesive zone凝聚区
Fracture criteria断裂标准
Crack growth laws裂纹增长定律
Three Network Model三网模式(见本文附录备注3)
Thermal热学
Thermalpower热功率
Electric电学
Piezoelectric压电(见本文附录备注4)
Linear soft magnetic material线性软磁材料
Linear hard magnetic material线性硬磁材料
NonLinear soft magnetic material非线性软磁材料
NonLinear hard magnetic material非线性硬磁材料
Brittle/Granular脆性/颗粒状
Equations of state状态方程
Porosity孔隙度
Failure失效
Nonlinear非线性
Elasto-Plastic Behavior弹塑性行为
Perforated Media穿孔介质
Composite复合(材料)
Forming Plasticity成型可塑性
Foams泡沫
Eulerian欧拉
LSDYNA External Model_MAT(见本文附录备注5)
LSDYNA External Model_EOS(见本文附录备注5)
Custom Material models自定义材料模型


2 一些常用的物理特性介绍

本节主要介绍下“Phsical properties”中的物理参数。


备注
density密度
isotropic secant coefficient of thermal expansion各向同性热膨胀正割系数
Orthotropic secant coefficient of thermal expansion正交各向异性正割热膨胀系数定义时候,要定义xyz方向的系数
isotropic instantaneous coefficient of thermal expansion各向同性瞬时热膨胀系数
Orthotropic instantaneous coefficient of thermal expansion正交各向异性瞬时热膨胀系数定义时候,要定义xyz方向的系数
Melting temperature熔点
material dependent damping材料阻尼
damping factor (α)阻尼因子瑞利阻尼也被称为Alpha-Beta阻尼瑞利阻尼的设定在数学形式上比较简洁,但物理意义并不明确,测量非常困难,常常通过模态阻尼比或常值阻尼比反算得到。
damping factor (β)//
speed of sound声速声速数据见本文备注6。
viscosity粘度
Bulk viscosity体粘滞系数

3 其他的参数

碰到的信息做记录

参数名toolbox解释
S-N curveLifeS-N曲线表示在材料断裂之前所能承受的载荷变化的总和。其根据DIN 50100在恒定振幅下施加载荷(也称为S-N试验)从高周疲劳试验中得出,并且分为低周疲劳K、有限寿命疲劳Z和高周疲劳D这几个区域。

     详见备注7.
Tensile Yield strengthStrength抗拉屈服强度
compressive yield strengthStrength抗压屈服强度
Tensile ultimate strengthStrength抗拉极限强度
compressive ultimate strengthStrength抗压极限强度
isotropic/orthotropic thermal conductivitythermal热传导系数
specific heat constrant pressurethermal定压比热
ethalpythermal焓值
specific heat constrant volumethermal定容比热


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