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基于ABAQUS某复合材料层压板稳定性计算

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复合材料具有比强度和比模量高、性能可设计和易于整体成形等诸多优异特性,被广泛用于航天、航空和航海等领域。本文以碳纤维树脂基复合材料为例,介绍在abaqus中复合材料结构的建模分析方法。


层压板主要信息如下:


板的尺寸为600mmx400mm,四边简支,在一短边受100N/mm的压缩荷载。板的铺层顺序为:【45/-45/90/0】s(共8层,对称铺层),每层厚度为0.125mm,材料属性如下:



建模思路如下:


第一步、 创建几何部件


1、进入part,新建part,基本信息如下



 2、在草图绘制中,选择Create lines: Rectangle,输入两个坐标(-300,200)和(300,-200),建立如下长方形板。



第二步、 网格划分和生成有限元部件模型


1、平板网格划分


模型基本尺寸为10




网格如下



 2、生成有限元部件


点击菜单栏Mesh--create  mesh part,选择该部件,重新生成新的部件,名字这里采用系统默认。点击mesh--Element type,选择新生成的部件全部单元,设置单元类型,如下。



做这一步的好处就是建立一个独立的只包含有限元的新部件,这样我们在修改草图参数的时候,新建的网格部件不会因为草图的改变而改变。


第三步、 定义复合材料属性和铺层检查   


1、定义复合材料属性   


进入property 模块,点击新建材料模型,进入材料编辑界面,选择meshanical/elasticity/elastic,进入材料弹性参数设置界面,type类型为Lamina,如下:




2、铺层设置   


点击工具区的create section,按如下设置复合材料的铺层。




3、属性赋值   


点击工具区的Assign Section,选择新建的单元部件,将截面参数赋值给单元。



 4、 定义层合板主方向   


点击工具区的Assign Material Orientation,选择新建的单元部件,按如下定义主方向。



5、查询材料铺叠顺序   


点击Tools--query,在property module queries 中选择ply stack plot,弹出ply statck plot 窗口,任意选择一个单元,即可查看铺叠顺序。




第四步、 装配部件 


进入Assembly 模块,新建一个组装。


第五步、创建分析步       


进入Step 模块,点击create step,在procedure type 栏中选择linear perturbation,并选择buckle,如下:




第六步、创建荷载和边界条件


约束示意图如下:




第七步:提交分析


第八步:结果查看       


结构第一阶到第六阶的屈曲模态如下




ps:后台回复 ABAQUS层压板 即可获得本案例CAE文件下载链接哦~~~




作者:水哥  结构设计工程师 仿真秀科普作者

声明:原创文章,首发ANSYS结构院,本文已授权,部分图片源自网络,如有不当请联系我们,欢迎分享,禁止私自转载,转载请联系作者。



来源:仿真秀App
复合材料航空航天材料科普
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-08-09
最近编辑:2年前
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