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复合材料参数库

E 玻璃/环氧 三维正交异性

工程常数(9 项)Abaqus 材料名 GFRP_EGlass_Ortho3D插件自带样例
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弹性常数

单位 tonne-mm-s:长度 mm、力 N、应力 MPa、密度 t/mm³。 工程常数顺序固定为 E1 E2 E3 Nu12 Nu13 Nu23 G12 G13 G23。

密度2.000e-9t/mm³= 2.000 g/cm³
E145000MPa纤维方向
E212000MPa横向
E312000MPa厚度方向
Nu120.3主泊松比,沿纤维方向加载时的横向收缩比
Nu130.3
Nu230.42
G125500MPa面内剪切
G135500MPa
G234200MPa层间剪切

Nu21 = 0.0800

这个值不是独立数据,是由上表换算来的:Nu21 = Nu12 × E2/E1 = 0.3 × 12000 / 45000 = 0.0800。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 3.8 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

样例没有标注 Vf,所以这里留空。E 玻璃/环氧这一类 Vf 常见落在 0.5~0.6,但同体系 Vf 从 0.5 到 0.7 模量能差 40%,猜一个填进去会被拿去反推铺层,不如留空。要精确值请以自己的预浸料数据表为准。

数据出处

插件 1.5.0 自带样例 materials_sample.json 的 GFRP_EGlass_Ortho3D 条目,原样收录,未作改动。

Vf(纤维体积含量):出处未给,此处留空。Vf 直接影响 E1,同一体系从 0.5 到 0.7 模量能差 40%,所以不按「常见值」补。

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。