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复合材料参数库

Toray F6273C-07M(T700S 平纹布/2510)

LAMINA(6 常数)Abaqus 材料名 CFRP_T700S_2510_PW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1.502e-9t/mm³= 1.502 g/cm³
E155800MPa纤维方向
E256000MPa横向
Nu120.04主泊松比,沿纤维方向加载时的横向收缩比
G124210MPa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 = 0.0401

这个值不是独立数据,是由上表换算来的:Nu21 = Nu12 × E2/E1 = 0.04 × 56000 / 55800 = 0.0401。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 1.0 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

平纹布,经纬向模量基本相等(E2 比 E1 还大 0.2 GPa,这是实测离散,不是笔误)。Nu12=0.04 看着偏小,但机织布本来就是这个量级 —— 它不是把 Nu21 填错了位置,E1 和 E2 几乎相同,两者本来就该差不多。同样缺 G13/G23,不提供导入 JSON。

数据出处

Toray Advanced Composites《2510 Prepreg System》数据表,F6273C-07M(AMS 3914,T700S-12K 平纹布,烘箱固化),RTA 列。E1t=8.09 Msi (55.8 GPa)、E2t=8.12 Msi (56.0 GPa) 按 ASTM D3039,G12=0.61 Msi (4.21 GPa) 按 ASTM D5379,泊松比符号栏 12 = 0.04 按 ASTM D3039;层压板密度 1.502 g/cc 按 ASTM D792,Vf=49.6% 按 ASTM D3171。

Vf(纤维体积含量):49.6%

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。