ANSYS命令流学习笔记14-shell单元的铺层复合材料分析.docx

:..!ANSYS^令流学****笔记14-shell单元的铺层复合材料分析!学****重点:!1、熟悉复合材料的材料特点工程应用中典型的复合材料为纤维增强复合材料。玻璃纤维增强塑料(玻璃钢) 、碳纤维、石墨纤维、硼纤维等高强度和高模量纤维。复合材料各层为正交各向异性材料(Orthotropic)或者横向各向异性材料(TransversalIsotropic ),材料的性能与材料主轴的取向有关。各向异性Anisotropic,—般的各项同性材料需要两个材料参数弹性模量 E和泊松比V。而各向异性在XYZ有着不同的材料属性,而且拉伸行为和剪切行为互相关联。 定义其几何方程需要21个参数。几66M%一IE—Duf几+正交各向异性orthotropic,在XYZ有着不同的材料属性,而且拉伸行为和剪切行为无关,定义材料需要9个参数:Ex,Ey,Ez,Vxy,Vyz,Vxz,Gxy,Gyz,Gxz。横向各向异性TransversalIsotropic二维上的各向同性。,属于各向异性材料,但是在某个平面上表现出!2、熟悉复合材料分析所用的 ANSYS单元复合材料单元关键在于能够实现铺层。不同截面属性的梁单元( beam188,beam189,elbow290),2D对称壳单元(shell208,shell209),3D铺层壳单元(shell181,shell281,shell131,shell132),3D铺层实体单元(solid185,solid186,solsh190,solid278,solid279),均能实现复合材料的搭建。 其中Beam单元和2D对称壳单元很少使用。SHELL91SHELL99S0LID46SOLID191用于一些以前的分析教程中, 但是现在这些单元已经被淘汰,最好选择下列单元区替代他们。用越来越少的单元做越来越多的事情也是趋势。Shell208和shell209,2D对称壳单元前者为2节点3自由度单元,后者为3节点3自由度单元,均能用于薄板和中厚板结构(L/h>5-8 )。能够用于复合材料铺层,三明治结构建模。shell181和shell281,3D 铺层壳单元前者为4节点6自由度单元,后者为8节点6自由度单元,均能用于薄板和中厚板结构(L/h>5-8)。能够用于复合材料铺层,三明治结构建模。复合材料计算精度由一阶剪切变形理论决定。shell131,shell132为热分析单元,单元类型分别类似于shell181,shell281。[注:经典变形理论假设变形后的中位线仍然垂直于中面,且长度不变。一阶变形理论假设变形后的法线仍然为直线且长度不变。 三阶阶变形理论假设变形后的法线为三阶曲线。 ]solid185和solid186,3D 铺层实体单元前者为8节点3自由度单元,后者为20节点3自由度单元,用于厚板和实体的复合材料分析,均为六面体单元,均可退化为六棱柱单元。 Solid278,solid279 为热分析单元,单元类型分别类似于 solid185,solid186。Solsh190,3D铺层实体壳单元8节点3自由度单元,类似实体单元,但是用于薄板和中厚度板的壳结构分析,其结构行为遵循一阶剪切变形理论。!3、熟悉复合材料的失效准则失效准则用于获知在所加