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1、第五章材料特性的定义(MATERIALPROPERTIES)本章要点不同分析类型材料特性的选择材料常数的内容将材料特性施加单元上在MAIN 菜单中检取 MATERIAL PROPERTIES后就可进行材料特性定义，材料特性的定义包括输入材料特性的内容和施加于单元上这二部分。例如对单元1定义杨氏模量20000 kgmm2、波松比0.3的材料特性，通常利用 MENTAT定 义一个材料特性名如“ steel ”，然后输入杨氏模量20000 kg/ mm2、波松比0.3 , 然后加在单元上。常用材料特性名 等性他施加的单元单元号COMPOSIentAT空义材料特性根据登录的材料特性名进行管理。复合材料
2、照登录的先后顺序进行手卜列。PREV 显示前一个材料特性。NEXT 显示下一个材料特性。NEW 登录新的材料特性。NAME 更改材料特性名。REM 删除当前材料特性。EDIT 选取一个材料特性名并进行编辑，使 之成为当前材料特性显示出来。MENTAT 定义的材料特性以下将介绍各种材料特性数据的定义。MECHANICAL MATERIAL TYPES下图所示为应力分析常用的材料特性类型MECHANICAL （第一部分）ISOTROPIC各向同性材料的定义，与MARC输入数据中的ISOTROPIC选项相对应。ORTHOTROPIC 正交各向异性材料的定义，与MARC输入数据中的ORTHOTROPI
3、C选项相对应ANISOTROPICHYPOELASTICMOREMOONEYOGDENFOAMPOWDERSOILOTHER MATERIAL各向异性材料的定义，与 MARC输入数据中的ANISOTROPIC 选项相对应。亚弹性材料的定义，与MARC输入数据中的POELASTIC选项相对应。MECHANICAL MATERIAL 的第二个菜单。Mooney Rivlin 材料的定义，与MARC输入数据 中的MOONEY 选项相对应。Ogden模型材料的定义，与 MARC输入数据中 的OGDEN选项相对应。FOAM模型材料的定义，与MARC输入数据中的FOAM选项相对应。粉末冶金分析时材料定义，
4、与MARC输入数据中 的POWDER选项相对应。泥土材料参数的定义，与 MARC输入数据中的SOIL选项相对应。（其它材料类型）MENTAT为MARC提供除应力分析以外的材料特性定义，菜单如下图所示,HEAT TRANSFER热传导分析材料特性定义，检取该菜单后，可以 定义各向同性、各向异性材料参数，与 MARC 输入数据中的ISOTROPIC、ORTHOTROPIC 选 项相对应。也可采用表格（TABLE）功能定义温 度相关材料特性参数。检取LATENT HEAT定义 潜热生成效应，与MARC输入数据中的 TEMPERATURE EFFECTS DATA 选项相对应。JOULE HEATIN
5、G 热电耦合分析时材料特性定义。检取该菜单后 将出现一个弹出式菜单，可以定义各向同性、各 向异性材料参数，与MARC输入数据中的 ISOTROPIC、ORTHOTROPIC 选项相对应，也 可采用表格（TABLE）功能定义与温度相关的材 料特性参数。ACOUSTIC声学分析时材料特性的定义，与 MARC输入数据中的ISOTROPIC选项相对应。BEARING轴承润滑分析时材料特性的定义，与 MARC输入数据中的ISOTROPIC选项相对应。ELECTROSTATIC 电场分析时材料特性的定义，可以定义各向同性、各向异性材料参数，或用用户子程序进行材 料特性的定义。与MARC输入数据中的 ISO
6、TROPIC、ORTHOTROPIC 选项相对应。采 用表格(TABLE)功能可以定义温度相关的材料 特性。MAGNETOSTATI 磁场分析时材料特性的定义，其它同上。CELECTROMAGN 电磁场分析时材料特性的定义，其它同上。ETIC与材料特性相关的其它定义下图为MENTAT对复合材料以及与温度等参数相关性定义菜单。COMPOSITE复合材料壳单元的材料特性定义。 包括各层的MATERIAL材料特性名、各层厚度与壳总厚度的比值(%)、各层与材料轴的夹角等。TABLES材料特性与温度等参数相关关系的定义,TABLE的使用方法详见第六章。ID MATERIALS以不同颜色显示结构上各单元所
7、有的材料特性。ORIENTATION定义各向异性材料的 主轴方向SHOWMODEL/SHOWCOMPOSITESHOW MODEL显示当前的结构模型SHOW COMPOSITE显示复合材料各层的组成情况， 用不同颜色表示不同的材料。 二者可以互相切 换，程序隐含为SHOW MODEL状态。材料常数的定义方法MENTAT可以定义的材料特性种类特别多，下面以应力分析时的各向同性材料作具体说明，其它种类可以参考其它用户手册。下图为在MECHNICAL菜单中检取ISOTROPIC后所弹出的菜单。可以定义杨氏模量、波松比、质量密度、阻尼、屈服条件、线膨胀系数、速 度效应、破坏准则等。YOUNGS定义杨氏
8、模量MODULUSPOSSON RATIOMASS DENSITYPLASTICITYTHERMAL EXPS定义波松比定义质量密度杨氏模量和波松比必须定义。质量密度在动力分 析和调谐分析及有与质量相关载荷如重力或离 心力存在时也必须定义。定义这些常数需用键盘 输入。如需定义 DAMPING、PLASTICITY、THERMAL EXP、VISCOELASTIC、CREER CRACKING、 DAMAGE、FAILURE,检取所需菜单后，屏幕 将会再弹出菜单，提供更多的输入信息。选取屈服准则，硬化法则，定义初始屈服应力。 初始屈服应力可以用表格(TABLE)来定义。主 要有与加工硬化、温度相
9、关、应变速率相关的初 始屈服应力。MARC输入文件中与屈服准则、 初始屈服应力相关的选项为ISOTROPIC、加工 硬化 WORK HARD DATA、温度相关 TEMPERATURE DATA、应变速率相关 STRAIN RATE DATA。线膨胀系数的定义，线膨胀系数可用表格 (TABLE)来定义其与温度的相关性。RATE EFFECTS 定义蠕变、粘弹性的材料特性参数。检取 VISCOELASTIC定义粘弹性材料特性参数，检 取CREEP定义蠕变材料特性参数。MARC 输入文件中 VISCOELASTIC、CREEP选 项分别与之对应。DAMAGE对开裂、损伤、破坏准则进行定义。检取EF
10、FECTSCRACKING为开裂材料特性的定义，DAMAGE为损伤材料特性的定义，FAILURE为破坏准则 的定义，分别与 MARC输入文件中的 CRACK DATA、DAMAGE、FAIL DATA 选项相对应。材料特性定义举例将以前MENTAT网格生成的数据文件调出定义材料特性FILES M OPEN Mmeshl FILL MMAIN MMATERIAL PROPERTIES MNEW M材料特性名为steelNAME Msettl ISOTROPIC MYOUNG S MODULUS M21000 0.3 OK MELEMENTS-ADD MALL: EXIST. MID MATERIALS M各向同性材料杨氏模量波松比结束材料常数的输入施加到所有单元上存贮材料特性的定义SAVE M