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复合材料参数库

Toray P707AG-15(T700G/2510 单向带)

LAMINA(6 常数)Abaqus 材料名 CFRP_T700G_2510_UD实测值
这一条不提供导入文件。出处只给了下面这几项,缺 G13、G23, 凑不齐一组合法的 LAMINA 六常数。 缺的部分要靠层间剪切试验实测,我们不替你猜 —— 猜出来的数你会拿去反推自己的铺层,比留空危害大。 补齐后可以照下面的数值自己建材料。

弹性常数

单位 tonne-mm-s:长度 mm、力 N、应力 MPa、密度 t/mm³。 LAMINA 的顺序固定为 E1 E2 Nu12 G12 G13 G23,导出时按此排列。

密度1.517e-9t/mm³= 1.517 g/cm³
E1125000MPa纤维方向
E28410MPa横向
Nu120.31主泊松比,沿纤维方向加载时的横向收缩比
G124230MPa面内剪切
G13出处未给,需自行实测
G23出处未给,需自行实测

Nu21 = 0.0209

这个值不是独立数据,是由上表换算来的:Nu21 = Nu12 × E2/E1 = 0.31 × 8410 / 125000 = 0.0209。列在这里是因为手册给哪个的都有。

Abaqus 要的是 Nu12(上表那个)。两者差一个 E2/E1 倍数, 这条材料是 14.9 倍。把 Nu21 填到 Nu12 的位置, 插件和 Abaqus 都不会报错,只是横向偏软, 要到结果对不上才发现。手上资料如果只写「泊松比」没写下标, 先看数量级:0.25~0.35 的通常是 Nu12,0.01~0.03 的通常是 Nu21。

说明

缺 G13 和 G23,凑不齐 LAMINA 的 6 个常数,所以不提供导入 JSON。厂家数据表只做面内测试,层间剪切模量要另做试验。要建模请用自己的实测值补这两项。

数据出处

Toray Advanced Composites《2510 Prepreg System》数据表,P707AG-15(AMS 3960,T700G 单向,烘箱固化),RTA 列。E1t=18.2 Msi (125 GPa)、E2t=1.22 Msi (8.41 GPa) 按 ASTM D3039,G12=0.61 Msi (4.23 GPa) 按 ASTM D5379,泊松比符号栏写的是 12(即 Nu12)=0.31 按 ASTM D3039;层压板密度 1.517 g/cc 按 ASTM D792,Vf=54.4% 按 ASTM D3171,固化单层厚 0.152 mm。

Vf(纤维体积含量):54.4%

建完材料还有两步

  1. 1必须给材料方向:不给的话 1 方向默认是全局 X,等于整块板纤维朝一个方向。Property → Assign Material Orientation,曲面必须用 Discrete orientation
  2. 2LAMINA 要配 Composite Shell Section,逐层给厚度和角度,不是普通 Shell Section
  3. 3建完在 Visualization 里显示材料方向箭头,核对一遍再算

导入需要插件 1.4.1 或更高版本;更早的版本会把常数表的最后一项 当温度读掉且不报错。