材料映射

材料映射功能允许您将一个材料的特性映射到新的材料定义。这使您可以控制模型特定区域的材料行为。例如,映射材料可允许您打开或关闭失效、修改材料特性和修改模型给定区域的断裂准则。

使用以下语法在 HIN 文件中激活材料映射功能:

*MAP, FROM=[NAME/ID], TO=[NAME/ID]
FROM, TO

其中 NAME 用于 Abaqus 分析,ID 用于 ANSYS 分析。FROM 表示包含已修改的材料特性的输入文件(和 HIN 文件)中的材料名称。TO 表示包含原始材料特性的输入文件中的材料名称。您可以将其视为提取新材料 (from) 并将其映射到保存在 .sif 文件中的原始材料定义 (to)。

让我们看一下示例用例。在此示例中,我们要为不预期失效的齿轮模型区域关闭断裂。假设实验测试结构向我们显示失效仅发生在齿轮的齿中,而不是底座中。由于我们仅预期失效发生在齿中,因此我们可以为模型其余部分关闭断裂。这有可能降低此分析的运行时。

即使在整个齿轮中使用相同的塑料材料,我们仍然必须像使用两种材料一样设置结构输入文件,一个用于齿,另一个用于底座。

设置输入文件

Abaqus

每种材料都必须具有一个 *USER MATERIAL 定义以便用于 Helius PFA 求解器。

*MATERIAL, name=CA-MATERIAL
*DEPVAR
20
*USER MATERIAL, constants=0

*MATERIAL, name=CA-MATERIAL-NORUPTURE
*DEPVAR
20
*USER MATERIAL, constants=0
注: 这两个定义之间的唯一区别是名称。原始材料 (CA-MATERIAL) 应用于涵盖齿轮齿的单元集。没有断裂的材料 (CA-MATERIAL-NORUPTURE) 应用于涵盖齿轮底座的单元集。

ANSYS

每个材料都必须有一个 TB, USER 定义,以便用于 Helius PFA 求解器。

MAT,10751
TB,STATE,10751,,20
TB,USER,10751,,0

MAT,20000
TB,STATE,20000,,20
TB,USER,20000,,0
注: 这两个定义之间的唯一区别是材料 ID。原始材料 (10751) 应用于涵盖齿轮齿的区域。没有断裂的材料 (20000) 应用于涵盖齿轮底座的区域。

设置 HIN 文件

现在已在输入文件中定义这两种材料,并且这两种材料已指定给模型中的相应区域,我们可以定义材料映射。

Abaqus

*MAP, FROM=NAME, TO=NAME
CA-MATERIAL-NORUPTURE, CA-MATERIAL

ANSYS

*MAP, FROM=ID, TO=ID
20000, 10751

此时,Advanced Material Exchange 知道为新材料使用原始材料的基本特性。接下来只需使用 HIN 文件关闭新材料的断裂。

Abaqus

*MATERIAL, ORIGINAL NAME=CA-MATERIAL-NORUPTURE
*DAMAGEINITIATION, TYPE=MCT
0,0,0

ANSYS

*MATERIAL, ORIGINAL ID=20000
*DAMAGEINITIATION, TYPE=MCT
0,0,0
注: 在此 MCT 失效准则示例中,为 *DAMAGEINITIATION 关键字将三个系数 A1、A2 和 A4 设为零可有效关闭断裂。损坏萌生页面上更详细地介绍了 *DAMAGEINITIATION 关键字。另外值得注意的是,其他材料特性和设置的数量可以进行调整并与 *MAP 关键字配合使用,而不只是 *DAMAGEINITIATION