复合材料属性

复合材料属性仅用于薄型和厚型复合材料单元。若要正确输入属性，必须在“单元定义”对话框中定义材料轴。（请参见页面厚型复合材料单元和薄型复合材料单元。）

复合材料属性将在下面列出。根据单元类型、分析类型和载荷，可能并非所有材料属性均为必需属性。不过除了这些属性以外，可能还需要定义一些各向同性材料属性。

此部分中使用的符号定义如下：

E_f：纤维材料的弹性模量

E_m：矩阵材料的弹性模量

G_f：纤维材料的弹性剪切模量

G_m：矩阵材料的弹性剪切模量

μ_f：纤维材料的泊松比

μ_m：矩阵材料的泊松比

V_F：纤维材料的体积与总体积之比

V_m：矩阵材料的体积与总体积之比 (= 1 - V_f)

弹性属性

• 局部坐标轴 1 的弹性模量 (E1)：局部坐标轴 1 的弹性模量是材料在达到比例限制之前局部坐标轴 1 的应力与应力曲线的斜率。这也称为“局部坐标轴 1 的杨氏模量”。另外，对于纤维复合材料，可使用以下公式：E1 = V_f * E_f + V_m * E _m，其中，属性取局部坐标轴 1 的方向。此属性适用于这两类复合材料单元，且是所有结构分析类型的必需属性。
• 局部坐标轴 2 的弹性模量 (E2)：局部坐标轴 2 的弹性模量是材料在达到比例限制之前局部坐标轴 2 的应力与应力曲线的斜率。这也称为“局部坐标轴 2 的杨氏模量”。另外，对于纤维复合材料，可以使用以下方程：E2 = V_f * E_f + V_m * E_m，其中属性取局部坐标轴 2 的方向。此属性适用于这两类复合材料单元，且是所有结构分析类型的必需属性。
• 局部平面 12 (主)泊松比 (μ₁₂)：对于轴向载荷成员，通过取局部平面 12 中的负侧向应变，然后除以与局部平面 12 垂直方向的轴应变，可以得出局部平面 12 的泊松比。（μ₁₂ = - 方向 2 的应变/方向 1 的应变。）泊松比的典型值介于 0.0 到 0.5 之间。对于纤维复合材料，可使用以下公式：μ₁₂ = V_f * μ _f + V_m * μ_m，其中，属性是在 12 平面中测量的。局部平面 12 的泊松比可称为“主泊松比”。此属性适用于这两类复合材料单元，且是所有结构分析类型的必需属性。
• 局部平面 21 (次)泊松比 (μ₂₁)：对于纤维复合材料（正交各向异性材料），可使用以下公式：μ₂₁ = μ₁₂ * (E2/E1)。局部平面 21 的泊松比可称为“次泊松比”。此属性适用于这两类复合材料单元，且是所有结构分析类型的必需属性。
• 局部坐标轴 1 的热膨胀系数：局部坐标轴 1 的热膨胀系数是一种基于材料收缩和膨胀的属性。此属性适用于这两类复合材料单元，且是所有涉及热载荷的结构分析类型的必需属性。
• 局部坐标轴 2 的热膨胀系数：局部坐标轴 2 的热膨胀系数是一种基于材料收缩和膨胀的属性。此属性适用于这两类复合材料单元，且是所有涉及热载荷的结构分析类型的必需属性。
• 局部平面 12 的弹性剪切模量 (G12)：局部平面 12 的弹性剪切模量（在单元平面中）是材料平面 12 的剪切应力与剪切应变的斜率（不超出比例限制）。这也称为“刚性模量”。对于纤维复合材料，可使用以下公式：G₁₂ = (G_f*G_m)/(V_m*G_f + G_m*V_f)。此属性适用于这两类复合材料单元，且是所有结构分析类型的必需属性。
• 局部平面 13 的弹性剪切模量：局部平面 13 的弹性剪切模量（垂直于单元）是材料平面 13 的剪切应力与剪切应变的斜率（不超出比例限制）。这也称为“刚性模量”。此属性仅适用于厚型复合材料单元，且是所有结构分析类型的必需属性。
• 局部平面 23 的弹性剪切模量：局部平面 23 的弹性剪切模量（垂直于单元）是材料平面 23 的剪切应力与剪切应变的斜率（不超出比例限制）。这也称为“刚性模量”。此属性仅适用于厚型复合材料单元，且是所有结构分析类型的必需属性。

允许的应力

如果已指定 Tsai-Wu 或最大应力破坏准则，则必须指定允许的应力。有关破坏准则和控制破坏的公式的选择，请参考页面厚型复合材料单元和薄型复合材料单元。

• 局部坐标轴 1 的压缩应力 (X_c)：局部坐标轴 1 的允许压缩应力是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。必须输入正值。
• 局部坐标轴 1 的拉伸应力 (X_t)：局部坐标轴 1 的允许拉伸应力是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。
• 局部坐标轴 2 的压缩应力 (Y_c)：局部坐标轴 2 的允许压缩应力是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。请输入正值。
• 局部坐标轴 2 的拉伸应力 (Y_t)：局部坐标轴 2 的允许拉伸应力是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。
• 局部平面 1-2 的剪切应力：局部 12 平面的允许剪切应力是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。
• 应力作用 F12 (Tsai-Wu)：应力作用 F12 是仅用于 Tsai-Wu 破坏理论的破坏准则属性。它由双轴测试确定。为确保数值稳定，必须满足以下条件：。
• 核心层破碎应力 (Zc)：如果薄板弯曲，则一个表面处于拉伸状态，另一个表面处于压缩状态。这两个应力（顶部和底部）的垂直分量将导致核心层（薄层）破碎应力。允许核心层破碎应力是核心材料破碎之前可出现的允许应力。它仅适用于最大应力破坏理论和厚型复合材料单元。请输入正值。
• 1-3 平面中的允许横向剪切应力 (S₁₃)：局部 13 平面（垂直于单元）中的允许横向剪切应力是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。它仅适用于最大应力破坏理论和厚型复合材料单元。
• 2-3 平面中的允许横向剪切应力 (S₂₃)：局部 23 平面（垂直于单元）中的允许横向剪切应力是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。它仅适用于最大应力破坏理论和厚型复合材料单元。

允许的应变

如果已指定最大应变破坏准则，则必须指定允许的应变。有关破坏准则和控制破坏的公式的选择，请参考页面厚型复合材料单元和薄型复合材料单元。

• 局部坐标轴 1 的压缩应变 1(T_1c)：局部坐标轴 1 的允许压缩应变是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。请输入正值。
• 局部坐标轴 1 的拉伸应变 (T_1t)：局部坐标轴 1 的允许拉伸应变是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。
• 局部坐标轴 2 的压缩应变 (T_2c)：局部坐标轴 2 的允许压缩应变是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。请输入正值。
• 局部坐标轴 2 的拉伸应变 (T_2t)：局部坐标轴 2 的允许拉伸应变是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。
• 局部平面 1-2 的剪切应变：局部 12 平面的允许剪切应变是不同破坏准则中用于复合材料单元分析的材料属性。此属性适用于两种类型的复合材料单元。

挠曲控制

默认情况下，弯曲属性是根据弹性属性计算出来的。若要使用特定的弯曲属性值，请激活“弯曲模量”复选框，然后输入以下属性。

• 局部坐标轴 1 的弯曲模量：局部坐标轴 1 的弯曲模量是达到比例限制之前局部 1 方向上力矩-曲率曲线的斜率。此属性适用于两种类型的复合材料单元。
• 局部坐标轴 2 的弯曲模量：局部坐标轴 2 的弯曲模量是达到比例限制之前局部 2 方向上力矩-曲率曲线的斜率。此属性适用于两种类型的复合材料单元。
• 局部平面 12 的弯曲泊松比：弯曲泊松比是局部 1 方向上的曲率与局部 2 方向上的曲率之比。此属性适用于两种类型的复合材料单元。
• 局部平面 12 的扭转刚性：局部平面 12 的扭转刚性相当于剪切模量。如果未提供值，则使用弯曲模量和弯曲泊松比计算值。此属性适用于两种类型的复合材料单元。