[0/90/0/90]复合材料固化模拟UMAT

juliette · 发表于 2011-10-6 23:11:20

本帖最后由 juliette 于 2011-10-22 02:31 编辑

简介：复合材料由长纤维和树脂组成，加热可以让树脂产生化学变化，由液态变成固态，同时放热，伴有热膨胀和化学收缩。
对于纤维，只有thermal的膨胀/收缩部分，没有化学的收缩。

假设用这样一个公式算板子在加热冷却过程之后的残余应力：
应力= [材料行为] ：（应变 - 跟热（expansion）有关的应变 - 跟化学收缩有关的应变）

化学收缩的部分比较简单，收缩系数乘以固化度即可，此处不提。

跟热有关的部分即thermal expansion，热膨胀系数是跟固化度有关的函数。

ps：固化度是一个介于0到1之间的值，0指树脂为生的状态即加热前的液态，1指熟的（加热后的完全固化状态）。 0.5就表示半固化啦，好理解吧。

目前umat里用的是isotrope transverse的弹性关系，E,G是温度和固化度的函数，我的问题是Tg也是固化度的函数，这个Tg怎么考虑到E里面去，即让E＝f（T, 固化度，Tg）

xiexie

juliette · 发表于 2011-10-6 23:15:56

写的有点乱，能看完的大侠们小女子就非常感谢了，作揖

juliette · 发表于 2011-10-7 15:15:53

考虑过不用uexpan 直接把计算热膨胀的写到umat里，但是这样的话，首先，我不知道material里面的expansion里输入什么（既然不选择用uexpan），其次，在随便输入热膨胀系数的情况下，由umat计算出的自定义的热应变** 当然不等于field output里面输入的THE的值

juliette · 发表于 2011-10-7 15:16:54

补充，是cae界面里定义material里的expansion

juliette · 发表于 2011-10-7 21:44:03

本帖最后由 juliette 于 2011-10-8 02:06 编辑

ok， umat和uexpan不能同时用。

juliette · 发表于 2011-10-8 02:12:42

确定了一点：不用uexpan，热膨胀写在umat里面

jackshen2018 · 发表于 2011-10-13 23:28:17

楼主想跟你一起讨论一下我也在研究相关的内容能否留个QQ 我的是 415578738

juliette · 发表于 2011-10-14 17:13:47

本帖最后由 juliette 于 2011-10-14 21:34 编辑

各位大侠，我做完了给Uni direction板的umat，计算顺利.

但是，一旦每层的角度不同，比如0/90的板子, call umat mat1（给0层），call umat-mat2（给90层），计算就是不收敛
mat1 和mat2是通过section定义的，我琢磨着0层和90层接触的那个面，节点的计算重合了，也许是这里的问题？如果是，又该怎么解决呢，精确定义坐标？ or contact？

juliette · 发表于 2011-10-14 17:15:43

jackshen2018 发表于 2011-10-13 23:28
楼主想跟你一起讨论一下我也在研究相关的内容能否留个QQ 我的是 415578738 ...

各位哥哥们，我不用qq。哪怕是msn，登录次数一年就几次，还是在论坛里交流比较方便。谢谢。

jackshen2018 · 发表于 2011-10-15 14:56:12

juliette 发表于 2011-10-14 17:15
各位哥哥们，我不用qq。哪怕是msn，登录次数一年就几次，还是在论坛里交流比较方便。谢谢。 ...

哦那好吧楼主你能不能给我个邮箱？在论坛里我不知道如何发图片我这边用catia建模了一个帽型梁是复合材料的 13层但是我不知道如何建立局部坐标系分析时出现警告 A section orientation and layer orientation has been specified. The section orientation will be ignored. 不知道什么原因求指点啊！！！

jackshen2018 · 发表于 2011-10-15 14:58:09

复合材料帽型梁

jackshen2018 · 发表于 2011-10-15 14:58:47

juliette 发表于 2011-10-14 17:15
各位哥哥们，我不用qq。哪怕是msn，登录次数一年就几次，还是在论坛里交流比较方便。谢谢。 ...

楼主我已经把图片上传上去了你看下吧求指点

juliette · 发表于 2011-10-18 20:41:00

jackshen2018 发表于 2011-10-15 14:56
哦那好吧楼主你能不能给我个邮箱？在论坛里我不知道如何发图片我这边用catia建模了一个帽型梁是 ...

你在part- orientation 双击，建立局部坐标系

songhengxu · 发表于 2011-10-18 23:05:13

对，没必要用两个。。。。本身计算是基于单元的，而你单层都是正交各项异性的本构。

juliette · 发表于 2011-10-22 01:56:50

本帖最后由 juliette 于 2011-10-22 02:01 编辑

songhengxu 发表于 2011-10-18 23:05
对，没必要用两个。。。。本身计算是基于单元的，而你单层都是正交各项异性的本构。 ...

恩，是isotrope transverse的本够，orthotrope要9个常数，测不出来。当然，isotrope transverse是ortho里的一种。

ant · 发表于 2011-10-23 21:50:46

juliette 发表于 2011-10-14 17:13
各位大侠，我做完了给Uni direction板的umat，计算顺利.

但是，一旦每层的角度不同，比如0/90的板子, cal ...

你好，我也恰好在做类似的问题，我觉得你可以直接用layup来建立复合板，这样就没有contact问题了，只要定义好局部坐标就可以了，不知道有没有帮助

juliette · 发表于 2011-10-24 22:32:00

ant 发表于 2011-10-23 21:50
你好，我也恰好在做类似的问题，我觉得你可以直接用layup来建立复合板，这样就没有contact问题了，只要定 ...

用什么élément不是我决定的，最开始我自作主张用的shell结果被导师批了，只能用solid，so。。

我现在用实体单元也没用contact问题，同一个节点被两层使用。

juliette · 发表于 2011-10-24 22:33:57

ant 发表于 2011-10-23 21:50
你好，我也恰好在做类似的问题，我觉得你可以直接用layup来建立复合板，这样就没有contact问题了，只要定 ...

你好，我现在就一个umat，因为就一种材料，没有umat_mat1 mat2之类的，之前犯了个错误，以为umat不用我定义的本地坐标系。

umat用的本地坐标系计算，所以0和90度用local坐标系定义就可以了。

ant · 发表于 2011-10-25 20:49:58

juliette 发表于 2011-10-24 22:33
你好，我现在就一个umat，因为就一种材料，没有umat_mat1 mat2之类的，之前犯了个错误，以为umat不用我 ...

问题解决就好，我的粘弹性umat不知何时能被我调试通

juliette · 发表于 2011-10-26 16:09:39

ant 发表于 2011-10-25 20:49
问题解决就好，我的粘弹性umat不知何时能被我调试通

谢谢你。加油啦！！

粘弹性 abaqus手册里不是有一个umat例子么？

如果调试不过，我的做法是回头从最基本最简单的本构关系开始，调试顺利了，再加，再顺利了，再加…… 这样子。

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