patran材料Material学习教案

1、会计学1patran材料材料(cilio)Material第一页，共13页。2. Patran支持的材料支持的材料(cilio)模模型型 Isotropic各向同性各向同性(2个材料参数：个材料参数：E、 )2D Orthotropic2D正交各向异性正交各向异性(6个材料参数：个材料参数：E11、E22 、 12 、G12、G13、G23 )3D Orthotropic3D 正交各向异性正交各向异性(9个材料参数：个材料参数：3个个E、3个个 、3个个G)2D Anisotropic2D 各向异性各向异性 (9个材料参数个材料参数)3D Anisotropic3D 各向异性各向异性 (21个

2、材料参数个材料参数)CompositePATRAN支持多种复合材料模型，其中包括支持多种复合材料模型，其中包括laminate composite ; Rule of Mixture ; 5种种Halpin-Tsai 模型和模型和1D、2D Short Fiber模型模型弹性结构材料(cilio)模型 linear Elastic线弹性线弹性nonlinear Elastic非线性弹性非线性弹性Elastoplaslic弹塑性弹塑性Failure失效失效Creep蠕变蠕变Patran支持支持(zhch)的的Msc/Nastran本构本构 第1页/共12页第二页，共13页。例例1：创建一种：创建

3、一种(y zhn)各向同性材料，名为各向同性材料，名为“Steel-Outer-Shell”，材料参数为：，材料参数为：E30106 psi， =0.3，y=70000 psi， H=7000 psi (1) 点material(2) 在Material Name 下输入材料名：”Steel-Outer-Shell”(3)点Input Properties (4) 输弹性数据E和 (5)将本构模型（Constitutive Model）改Elastoplastic， 选Hardening Slope，屈服函数和硬化(ynghu)准则用缺省值 (6) 输入非线性数据y和H(7) 按Apply,

4、材料建立完毕示例(shl)第2页/共12页第三页，共13页。例例2：创建九层复合材料：创建九层复合材料(cilio)模型，其参数如下：模型，其参数如下： 基层材料基层材料(cilio)（2D正交各向异性）参数为：正交各向异性）参数为： E11=40 106 E22=1 106 12=0.25 G12=0.5106 G23=0.5106 G13=0.6108 辅层方向为：辅层方向为：0 / 90 / 0 / 90 / 0 / 90 / 0 / 90 / 0 （1）进Materials，后Create / 2D Orthotropic，建2D正交各向异性基层材料，名称取为“lam-prop”；（2

5、）点Input Property，输入2D正交各向异性基层材料数据，完成材料“lam-prop”创建；（3）Create / Composite / Laminate，用基层材料“lam-prop”来建名为“lam_prop”的复合材料（4）逐层输入每层的材料名称，厚度(hud)及辅层方向。（5）Apply，完成复合材料的创建。示例(shl)第3页/共12页第四页，共13页。例例3：温度：温度(wnd)相关材料创建，名相关材料创建，名thermal-elastic-aluminum；弹性模量，泊松比；弹性模量，泊松比和热膨胀系数（和热膨胀系数（）随温度）随温度(wnd)的变化的变化 （1）点F

6、ield，然后Create / Material Property / Tabular Input，创建二个Field，名称分别为Alpha和Elastic_Modules，描述E和随温度的变化（2）输入相应数据E随T的关系曲线；对与T的关系曲线同样（3）点Materials，输材料(cilio)名thermal-elastic-aluminum；（4）点Input Property, 输入材料(cilio)数据，其Alpha 和ELastic_Modules从下面Temperature Dependent Field内直接点取（5）Apply T（温度） E（杨氏模量） （泊松比） （热膨胀

7、系数） 0 10106 0.3 6.0106 200 9.5106 0.3 5.0106 400 9.0106 0.3. 4.0106 第4页/共12页第五页，共13页。第5页/共12页第六页，共13页。4. Activating / Deactivating 材料材料(cilio)模型模型 当一种材料有多个本构关系时，通过“激活”或“失效”方式(fngsh)选有效的本构关系 PATRAN中，该功能通过“Change Material Status”来实现 材料所有本构关系都列在Active 或Inactive二框中第6页/共12页第七页，共13页。不同分析所需材料数据，及以毫米，秒，兆帕，牛

8、顿为单位不同分析所需材料数据，及以毫米，秒，兆帕，牛顿为单位(dnwi)的的量纲范围量纲范围 分析类型分析类型材料参数材料参数参考值参考值一般线性分析E 、E2.1105 =0.3含重力，离心力的线性分析E、E、同上；=7.8106线性热应力分析E、T(ref)E、同上；1.2105 ；T=20自由模态或屈曲分析E、同上直接法的线性动力响应分析E、 一般取0.04,但不是必须的E弹性模量泊松比密度 阻尼系数 热膨胀系数(png zhng xsh)T温度 第7页/共12页第八页，共13页。5 . 单位单位(dnwi)Patran 和和 Nastran 中，单位制由用户自己确定中，单位制由用户自己

9、确定只要使用一套自封闭只要使用一套自封闭(fngb)单位制即可单位制即可 如如:全使用国际单位制，即米、牛顿、帕、干克全使用国际单位制，即米、牛顿、帕、干克/米米3、干克、米、干克、米/秒等。秒等。当存在惯性力，或进行动力或模态分析，由当存在惯性力，或进行动力或模态分析，由mr2，f=ma等关系存在，对自封闭等关系存在，对自封闭(fngb)一定要小心一定要小心 如一定要用非封闭如一定要用非封闭(fngb)单位，例长度单位，例长度mm，其他均用国际单位制，可用，其他均用国际单位制，可用msc/nastran参数参数wtmass调节调节第8页/共12页第九页，共13页。6 .创建创建(chungj

10、in)自己常用材料库自己常用材料库1）File / New ，用，用mscnastran_template为模板，建一个新数据库，名为为模板，建一个新数据库，名为“Mymaterial_template” ；2）不作任何操作，直接进入）不作任何操作，直接进入Materials界面，然后将你的所有材料逐一全部创建界面，然后将你的所有材料逐一全部创建3）退出）退出PATRAN，新产生，新产生“Mymaterial_template.db”文件拷贝到文件拷贝到PATRAN安装安装目录目录(ml)中，例如中，例如“/msc/patran75”；以以“Mymaterial_template.db”为模板来新建一个为模板来新建一个PATRAN 数据库文件，数据库文件，Materials中自动包括你材料中自动包括你材料 7 . Show Material Properties第9页/共12页第十页，共13页。第10页/共12页第十一页，共13页。第11页/共12页第十二页，共13页。NoImage内容(nirng)总结会计学。例2：创建九层复合材料模型，其参数如下：