产品
进入正题
简言之，本文主要讲解了12种常见的非线性材料在ANSYS中定义和使用。文后给出了具体的使用命令流。这里以记忆合金为例子进行一次单轴拉伸模拟，来求解记忆合金的应力-应变关系。
计算结果
记忆合金的本构关系：
模型建立
针对以下图例所示模型，边长L的正方形块，约束左边的X自由度和底部的Y自由度，在顶部施加均匀压力载荷。这样一个单轴拉伸模拟可以用平面单元建立，也可以用实体单元建立，区别不大。
材料参数
非线性材料的使用的关键是材料的定义，ANSYS中提供了多种非线性材料本构模型，包括：各向异性超弹性材料模型、铸铁材料模型、塑性材料模型、复合材料模型、流体材料模型、泡沫材料模型、混泥土材料模型定义、粘塑性材料模型、粘弹性材料模型、内聚力模型、多重弹性材料、压电材料模型、形状记忆合金材料模型、显示弹簧阻尼材料模型、各向异性弹性矩阵定义、各项异性塑性材料模型、双线性各向异性硬化模型、双线性随动硬化模型、各向异性导电性模型、各向异性导磁性模型、各向异性电极化模型、垫片材料模型、蜂窝材料模型、超弹性材料模型、膨胀参数模型等，还有很多较复杂的材料本构模型以及可以用户自定义材料本构模型。
以记忆合金为例子具体介绍，记忆合金材料的定义除了定义基本弹性模量参数和泊松比参数，关键是定义记忆合金的本构关系。如图给出记忆合金的本构关系，因此记忆合金的使用，还需要定义图中的几个关键参数。
了解了记忆合金的本构关系，具体的定义其实很简单，如下命令流中 TB,SMA,1 ：定义1号材料为记忆合金本构模型
此后，需要通过TBDATA指定记忆合金本构关系中的几何参数，依次为：
TBDATA,1,520,600,300,200,0.07,0 !* SHAPE MEMORY ALLOY
MP, EX, 1, 60.0E3 !* MPA
MP,NUXY, 1, 0.3
TB,SMA,1 !定义形状记忆合金材料
TBDATA,1,520,600,300,200,0.07,0 !* SHAPE MEMORY ALLOY求解设置
为通过单轴拉伸验证材料的本构关系，即求出材料的应力应变关系，求解设置中分为加载和卸载。
后处理
后处理主要提取材料应力应变关系
附录：12种非线性材料的定义与使用
）各向同性弹性：碳钢
2）正交各项异性弹性：铝203
3）各项异性弹性：镉
4）橡胶材料
5）粘弹性：G-11玻璃
6）双线性各向同性塑性材料:镍合金
7）横观各向异性弹塑性：1010钢
8）随动塑性：1018钢
9）双线性随动塑性：钛合金
10）应变率相关塑性：4140钢
MP,ex,1,209e9 ! Pa
MP,nuxy,1,.29 ! No units
MP,dens,1,7850 ! kg/m3
TB,PLAW,,,,5
TBDATA,1,1 ! LCID yield stress vs. strain rate (see first EDCURVE command below)
TBDATA,2,22e5 ! Tangent modulus (Pa) TBDATA,3,2 ! LCID Elastic modulus vs. strain rate (see second EDCURVE command below)
StrnRate(1) = 0,.08,.16,.4,1.0
YldStres(1) = 207e6,250e6,275e6,290e6,300e6
ElasMod(1) = 209e9,211e9,212e9,215e9,218e9
EDCURVE,ADD,1,StrnRate(1),YldStres(1)
EDCURVE,ADD,2,StrnRate(1),ElasMod(1)11）刚性材料：钢
免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删
155-2731-8020
