OPSTRUCT材料说明 郝 2015-12-1 几个名词 粘弹性材料VISCO-ELASTIC：材料在外力作用下，弹性和粘性两种变形机制同时存在的材料。 粘弹性材料是一种专门用作阻尼层的材料。其主要特征与温度及频率有关。频率高到或温度低到一定的程度时，它呈玻璃态，失去阻尼性质；在低频或高温时，它呈橡胶态，阻尼也很小；只有在中频和中等温度时，阻尼最大，弹性取中等值。常用的粘弹性材料可依其基低的不同分为四类：沥青、水溶物、乳胶和环氧树脂，其中都要适当地添加填料和溶剂。加填料可以大大增加其阻尼。最好的填料是比重大的金属粉末，但成本较高；一般通过筛的黄沙、锯末、碳酸钙、石墨等。沥青和水溶物的成本最低，在钢板上涂敷时，厚度取钢板厚的1-2倍。沥青基材料可做成液体、粘胶体和胶带（涂在铝箔上，或压在板上）。水溶物可做成液体或机垫。乳胶在仪器制造工业上用得较多，最佳阻尼衰变率可达30-40DB/S，相对厚度约1.5。环氧树脂适用于高温、高湿等特殊环境，最佳阻尼衰变率可达45DB/S，相对厚度约0.6。乳胶剂与环氧树脂都直接用粘胶体，大都需很长的时间干燥。 正交各向异性材料ORTHOTROPIC MATERIALS： 如果材料的机械属性在三个相互垂直的基准轴方向上都是单值的且的，则该材料为正交各向异性。正交各向异性材料的范例为木材、许多晶体和轧材。例如，在纵向、径向和正切方向上描述在一点处木材的机械属性。纵向轴 (1) 与木纹（纤维）方向平行；径向轴 (2) 与生长环垂直；正切轴 (3) 与生长环相切。 弹性多孔材料：PORO-ELASTIC 弹性多孔介质是指一个体积可以分成多个小的体积，每个小体积内都包含固体和流体。其中固体部分为骨架，充满流体的部分称为孔隙，所有连通的孔隙所占的体积称为“有效孔隙”。在有效孔隙中，流体可以一点到达任意另外一点。自然界中，多孔介质有松软土壤，含裂缝的的坚硬岩石等。 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 OPSTRUCT材料类型列表 材料 MAT1 MAT2 MAT3 MAT4 类型 线性、温度无关、各向同性 线性、温度无关、各向异性 线性、温度无关、正交各向异性 热分析材料 适用 2D CTAXI | CTRIAX6 联合使用 可以与温度、频率相关的材料联合使用。 其他 1 MAT5 MAT8 为正交各向异性材料定义热属性 2D 3D 3D ★ ★ ★ ☆ 线性、温度无关的正交各向异性材料 MAT9 线性、温度无关、各向异性材料 线性、温度无关、正交各向异性MAT9ORT 材料 MAT10 流固耦合分析中的流体材料属性 MATFAT MATF1 MATF2 MATF3 MATF8 MATF9 MATF10 MATHE MATHF MATPE1 MATS1 MATT1 MATT2 MATT3 MATT4 MATT8 MATT9 MATX0 MATX02 MATX13 MATX21 MATX25 MATX27 MATX28 MATX33 MATX36 MATX42 MATX60 MATX62 MATX65 MATX68 MATX70 MATX80 疲劳分析所需材料数据 频率相关的材料，与相应的基本材料联合使用，如MATF1引用MAT1的ID 超弹性、非线性材料 一次冲压成型仿真 弹性多孔介质材料 应力相关、温度相关的材料 非线性分析 温度相关材料，联合使用，如MATT1引用MAT1的ID OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 几何非线性分析的空材料 J-C弹塑性材料扩展属性 刚性材料扩展材料属 Rock-Concrete材料模型 Tsai-Wu and CRASURVT材料模型 Elastic-Plastic Brittle材料模型 蜂窝材料模型扩展 Visco-Elastic Plastic Foam模型 几何非线性分析 分段式线弹塑性材料模型 Ogden, Mooney-Rivlin模型扩展 Hill Orthotropic Material 考珀西蒙兹弹塑性材料 分段式非线弹塑性材料模型 超粘弹性材料 表格式应变数据相关的弹塑性材料 Honeycomb material 2 OPSTRUCT材料说明 [键入文档副标题] MAT1 – Material Property Definition, Form 1 Description 线性、与温度无关的各向同性材料。 Format (1) MAT1 (2) MID ST (3) E SC (4) G SS (5) NU (6) RHO (7) A (8) TREF (9) GE (10) Field MID E G NU RHO A TREF GE ST, SC, SS Contents 材料ID，对MAT1, MAT2, MAT8 and MAT9而言，标号必需惟一 杨氏模量 剪切模量。E/G/NU若缺乏其一，依E = 2(1+NU)G计算 泊松比。 密度 热膨胀系数 热载荷的参数温度 结构单元的阻尼系数，见注11和12.为获得GE，准则阻尼率乘以2，即2C/C0 拉伸应力极限、压缩应力极限和剪切应力极限。用于复合层材料的失效评估。 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 以下卡片在HyperMesh中作为材料存在： Element Type CROD, CBAR, CBEAM, and CWELD E Axial and Bending NU N/A G Transverse Shear and Torsion 3 CSHEAR CQUAD and CTRIA N/A N/A Shear Transverse Shear Membrane and Membrane and Bending Bending CHEX, CTETRA, CPENTA, CPRYRA and CSEAM MAT2 Deformation N/A Description 为线性、温度无关、各向异性的材料指定属性，适用于2D单元。 Format (1) MAT2 (2) MID A1 (3) G11 A2 (4) G12 A12 (5) G13 TREF (6) G22 GE (7) G23 ST (8) G33 SC (9) RHO SS (10) 参数说明（与MAT1相同的略）： Field Gij Ai Contents 材料属性矩阵 热膨胀系数向量 各属性参数间的关系式： 注： OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 ➢ 若MAT2参考PSHELL属性的MID3参数，则G13/G23/G33为空。 ➢ PSHELL属性中的MID1-材料ID（膜），MID2-材料ID（弯曲），MID3-材料ID（横向剪切） MAT3 Description 为线性、温度无关、正交材料定义属性，用于CTAXI and CTRIAX6轴对称单元。 Format 4 (1) MAT3 (2) MID (3) EX (4) ETH GZX (5) EZ AX (6) NUXTH ATH (7) NUTHZ AZ (8) NUZX TREF (9) RHO GE (10) 参数说明（与MAT1相同的略） Field Contents EX, ETH, EZ x, θ and z方向上杨氏模量 NUXTH, NUTHZ, NUZX Poisson’s Ratios: NUXTH = Poisson’s Ratio for strain in the θ direction when stress in the x direction. NUTHZ = Poisson’s Ratio for strain in the z direction when stress in the θ direction. NUZX = Poisson’s Ratio for strain in the x direction when stress in the z direction. No default (Real) GZX X-Z平面内的剪切模量 AX, ATH, AZ x, θ and z方向上的热膨胀系数 应力应变关系式为： OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 MAT4 Description Defines constant thermal material properties for conductivity, density, and heat generation 定义热热传导系数等参数。 Format 5 (1) MAT4 (2) MID (3) K (4) CP (5) RHO (6) H (7) (8) HGEN (9) (10) 参数说明（与MAT1相同的略） Field K CP H HGEN Contents 热传导系数， 注-W/(m·℃)，参见热传导资料 比热容，单位质量物体的热容量 表面热对流系数， 注- W/(m^2·℃)，参见热对流资料 默认1.0，生热能力（不确定？，用于QVOL），是QVOL的比例系数 说明： ➢ MAT4必需与结构属性同时使用(MAT1, MAT2, MAT8, MAT9 or MGASK)， ➢ MAT4适用于任何传导单元（conduction elements），同时也为自由对流提供系数（通过指定CONV实现，方式好像是，为先定义INTERFACE，再为该单元面组指定属性，即CARD EDIT） ➢ HGEN，比例系数，QVOL是指单位体积的生热能力，Pin = volume * HGEN * QVOL（注-内热源） MAT5 Description 为各向异性材料定义属性。 Format (1) MAT5 (2) MID RHO (3) KXX HGEN (4) KXY (5) KXZ (6) KYY (7) KYZ (8) KZZ (9) CP (10) MAT8 Description 为线性、温度无关的正交材料定义属性，适用于2D单元。 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 参数说明（与MAT1相同的略） 6 Format (1) MAT8 (2) MID A1 GE (3) E1 A2 F12 (4) E2 TREF STRN (5) NU12 Xt (6) G12 Xc (7) G1,Z Yt (8) G2,Z Yc (9) RHO S (10) 参数说明（与MAT1相同的略） E1 E2 NU12 Poisson’s ratio (. No default (Real) G12 Inplane shear modulus. No default (Real > 0.0) G1,Z Transverse shear modulus for shear in 1-Z plane. Default = blank (Real > 0.0 or blank) G2,Z Transverse shear modulus for shear in 2-Z plane. Default = blank (Real > 0.0 or blank) TREF Reference temperature for the calculation of thermal loads. See comment 3. Default = blank (Real or blank) Xt, Allowable stresses or strains in the longitudinal and lateral directions. Used for Xc, Yt, composite ply failure calculations. Yc No default (Real > 0.0) S Allowable for in-plane shear for composite ply failure calculations. No default (Real > 0.0) GE Structural Element Damping Coefficient. See comment 6. No default (Real) for uniaxial loading in 1-direction). Note that by the relation for uniaxial loading in 2-direction is related to 径向（长度方向，或第1方向）的弹性模量，且必需E1>E2。 侧向（或第2方向）弹性模量 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 7 F12 Tsai-Wu interaction term for composite failure. No default (Real) STRN Indicates whether Xt, Xc, Yt, or Yc are stress or strain allowables. Default = blank (Real = 1.0 for strain allowables, blank for stress allowables) MAT9 Description 为线性、温度无关的正交材料定义属性，适用于3D单元。 Format (1) MAT9 (2) MID G23 G44 A2 (3) G11 G24 G45 A3 (4) G12 G25 G46 A4 (5) G13 G26 G55 A5 (6) G14 G33 G56 A6 (7) G15 G34 G66 TREF (8) G16 G35 RHO GE (9) G22 G36 A1 (10) 参数说明（与MAT1相同的略） Gij The material property matrix. No default (Real) 注： ➢ 若需要指定E1, E2, E3, NU12, NU13, NU23, G12, G23, and G13，则需要使用MAT9ORT单元。 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 MAT9ORT(蜂窝材料？) Description 为线性、温度无关的正交材料定义属性，适用于3D单元，且E1, E2, E3, NU12, NU13, NU23, G12, G23, and G13各项参数为常数。 8 Format (1) MAT9ORT (2) MID G12 (3) E1 G23 (4) E2 G31 (5) E3 A1 (6) NU12 A2 (7) NU23 A3 (8) NU31 TREF (9) RHO GE (10) 参数说明（与MAT1相同的略） E1 第1方向上的弹性模量，E2/E3同。 NU12 在第1方向上单轴载荷的泊松比，NU23/NU31分别为第2和第3方向。 G12 G23 G31 Shear modulus on plane 1-2. Shear modulus on plane 2-3. Shear modulus on plane 3-1. MAT10 Description 为流固耦合分析的流体定义材料属性。 Format (1) MAT10 (2) MID (3) BULK (4) RHO (5) C (6) GE (7) ALPHA (8) (9) (10) 参数说明 BULK C 体积模量 声速 流体单元的阻尼系数 Normalized porous material damping coefficient. See comment 6. OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 GE ALPHA 注 ➢ ➢ MAT10 PSOLID属性通过FCTN=’PFLUID’引用； MAT10的ID号需要与MAT1, MAT2, MAT3, MAT9区分开来，但是可以与MAT4, MAT5 or MATFAT使用同一个ID号； ➢ BULK/RHO/C之间有关系式：BULK = C2 * RHO 9 MATFAT Description 为疲劳分析提供材料属性。 Format (1) MATFAT (2) MID STATIC (3) UNIT YS (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) UTS 定义SN曲线所需参数（应力-寿命曲线，高周疲劳，循环次数大于10000） SN SR1 b1 Nc1 b2 FL SE 定义EN曲线所需要参数（应变-寿命曲线，低周并疲劳，循环次数小于10000） EN Sf SEe b SEp c Ef np Kp Nc 定义安全因子曲线所需要的参数 FOS Tfl Hss 参数说明（与MAT1相同的略） UNIT STATIC YS UTS SN SRI1 指定单位，默认MPA，可选(MPa, PA, PSI, or KSI） STATIC flag ，若指定，则说明以下数据static material properties。 屈服强度 位伸强度 SN flag 说明以下材料属性用于SN分析 It is the stress range intercept of SN curve at 1 cycle in log-log scale. b1 Nc1 在SN的对数曲线中，第一疲劳强度指数，b1是第一段直线的斜率。 在一段式的SN曲线（图a），是耐久度的循环极限。 在两段式的SN曲线（图b），是曲线的拐点。 b2 FL 第二疲劳强度指数，图b中，b2是第二段直线的斜率。 疲劳极限，如果应力小于FL，则不会发生破坏 10 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 疲劳强度因子 SE EN Sf b c Ef np Kp Nc Standard Error of Log(N). 说明以下参数用于EN数据定义 疲劳强度系数 疲劳强度指数 Fatigue ductility exponent.疲劳延展性指数 Fatigue ductility coefficient. Cyclic strain-hardening exponent. Cyclic Strength coefficient. Reversal limit of endurance. One cycle contains two reversals. See comment 6. Default = 2.0E8 (Real > 1.0E5) SEe Standard Error of Log(N) from elastic strain. Default = 0.0 (Real > 0.0) SEp Standard Error of Log(N) from plastic strain. Default = 0.0 (Real > 0.0) FOS The FOS flag indicates that material properties for factor of safety analysis are defined in the following fields. Torsion fatigue limit. No default (Real > 0.0) Tfl Hss Hydrostatic stress sensitivity. No default (Real > 0.0) OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 11 注： ➢ S-N曲线是应力范围-循环数的函数，其中应力范围是在一个循环周期内的最大值应力值与最小应力值 的代数差，SN曲线公式为： Sr为应力范围，SRI1是疲劳强度系数，Nf是循环周期，b是疲劳强度指数 ➢ E-N为应变-寿命曲线，其中E为应变幅值，在一个循环周期内的最大值与最小值之差的一半，其公式如下： 其中，εa为应变幅值，S'f是疲劳强度系数，E是弹性模量，Nf是循环次数，b是疲劳强度指数，ε' f是疲劳延展性系数，c是疲劳延展性情指数。 可以利用经验公式来估算SN和EN曲线的参数：参考资料：Source: Yung-Li Lee, Jwo. Pan, Richard B. Hathaway and Mark E. Barekey. Fatigue testing and analysis: Theory and practice, Elsevier, 2005) 12 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 ➢ 对于一段式S-N曲线，若FL为空，则则疲劳极限值是Nc1；若两者都定义了，则两者中的保守值为疲劳极限。 ➢ 两段式SN上，若FL为空，则疲劳极限为0； ➢ 当进行疲劳优化时，SN曲线的疲劳极限FL与EN曲线的相反极限Nc将被忽略，以便在应力/应变改变时获得连续性的结果； MATF1 Description 为各向异性的频率相关材料定义属性，实现方式为在MAT1的属性中勾选MATF1，然后分别定义相应的Field。 Format (1) MATF1 (2) MID T(ST) (3) T(E) T(SC) (4) T(G) T(SS) (5) T(NU) (6) T(RHO) (7) T(A) (8) (9) T(GE) (10) OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 参数说明（与MAT1相同的略） MID T(E) 与MAT1的ID相同 TABLEDi entry的杨氏模量标识，通过选择Load collector实现 13 T(G) T(NU) T(RHO) T(A) T(GE) T(ST) T(SC) T(SS) TABLEDi entry的剪切模量标识，通过选择Load collector实现 TABLEDi entry的泊松比标识，通过选择Load collector实现 TABLEDi entry的密度标识，通过选择Load collector实现 TABLEDi entry的膨胀系数标识，通过选择Load collector实现 TABLEDi entry的阻尼系数标识，通过选择Load collector实现 TABLEDi entry的拉伸极限标识，通过选择Load collector实现 TABLEDi entry的压缩极限标识，通过选择Load collector实现 TABLEDi entry的剪切极限标识，通过选择Load collector实现 MATF2 Description 为各向异性的频率相关材料定义属性，实现方式为在MAT2的属性中勾选MATF2，然后分别定义相应的Field。 Format 与MATF1相似。 MATF3 Description 为频率相关的正交材料定义属性，实现方式为在MAT3的属性中勾选MATF3，然后分别定义相应的Field。 Format OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 MATF8 Description 用于2D单元，频率相关的正交材料。与MAT8联合使用。 Format MATF9 Description 14 用于3D单元，频率相关的正交材料。与MAT9联合使用。 Format MATF10 Description 频率相关的各向同性材料，与MAT10联合使用。用于流固耦合分析。 Format MATHE Description 非线性超弹性材料定义。有多种材料模型可选。 多使用Mooney-Relivin模型，需要三个数据C10，C01和D1，其中D1为泊松比，越小越不可压缩，取0.001. 其余模型参阅文献，均有详细说明。 Format MATHF Description 为一次冲击成型仿真定义材料属性。 Format (1) MATHF (2) MID R0 (3) E R45 (4) NU R90 (5) Y TABLEID (6) K (7) n (8) EPS0 (9) (10) 参数说明： Y 屈服强度 强度指数 应变硬化指数 预应变指数 Lankford coefficients. Table ID ，利用TABLES1 定义的stress-strain curve. OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 K n EPS0 R0, R45, R90 TABLEID 15 注：TABLES1，为MATS1, MATX33, MATX65, MATHF,定义应力-应变曲线，以及定义MATX36, MATX42, and MATX70的材料曲线。 MATPE1 Description 定义弹性多孔材料的属性。 Format (1) MATPE1 (2) MID VISC (3) MAT1 (4) MAT10 (5) BIOT POR (6) (7) (8) (9) (10) TOR AFR VLE TLE GAMMA PRANDTL 参数定义 MAT1 MAT10 BIOT 材料MAT1（MATF1）的ID Identification number of MAT10 bulk data entry for the porous material. BIOT factor Default = 1.0 (Real > 0.0) VISC Fluid dynamic viscosity No default (Real > 0.0) GAMMA Fluid ratio of specific heats. Default = 1.402 (Real > 0.0) PRANDTL Fluid Prandtl number. Default = 0.71 (Real > 0.0) POR Porosity of the porous material. No default (Real > 0.0) TOR Tortuosity of the porous material. Default = 1.0 (Real > 0.0) AFR Air flow resistivity. No default (Real > 0.0) VLE Viscous characteristic length. No default (Real > 0.0) 16 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 TLE Thermal characteristic length. No default (Real > 0.0) MATS1 Description 定义应力相关、材料相关的材料属性。在MAT1中勾选 Format (1) MATS1 (2) MID TYPSTRN (3) TID (4) TYPE (5) H (6) YF (7) HR (8) LIMIT1 (9) (10) 参数定义： TID TYPE TABLES1 or TABLEST 的ID，用于定义非线性数据；若H给定，此选项为空。 材料非线性的种类。 PLASTIC – Elastoplastic material(弹塑性材料) NLELAST – Nonlinear elastic material（非线性弹性材料） Default = NLELAST (PLATIC, NLELAST) H 应力-塑性应变曲线的斜率。对于完全弹性材料而言H=0，若斜率不是一个常数，则需要定义TABLES1表，并在TID中引用，且H项为空。 屈服准则，默认1，即以应力 硬化准则： 1 = Isotropic Hardening (Default) 2 = Kinematic Hardening 3 = Mixed Hardening, with 30% Kinematic Hardening,70% Isotropic Hardening Mixed combination是可调的，需要输入一个0-1之间的数字，其中输入的数字即为Kinematic Hardening的贡献值。 LIMIT1 初始屈服值 YF HR OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 TYPSTRN 应变-应变曲线的X轴选项，指向TID。应变类型可选： 0 - total strain is used on the x-axis.（弹性+塑性，默认选项） 1 - plastic strain is used on the x-axis.（塑性） 17 注： ➢ 对于非线性弹性材料，由TABLES1指定的应力-应变曲线，可以估算出给定应变下的应力。此时，H/HF/HR/LIMIT1不需要指定。非线性材料只有在NLGEOM是可用的。 ➢ 对于弹塑性材料而言，应力-应变模型由MAT1计算得到，且各向同性材料理论被运用于塑性分析。此时，TID编号或者斜率H需要被指定其中的一个。若TID为空，H必须被指定，除非材料为完全弹性的，H与切向模量(ET)之间的关系： ET - 单轴拉伸试验的塑性应变区域的曲线斜率。 ➢ 若TID指定，TABLES1定义的应力-应变曲线数据需要遵守以下规则： 若TYPE=PLASTIC，则数据位于第一象限（）。数据点必须依次增大。若表中应变数据为总应变（TYPSTRN=0），则第一个数据点为（0，0），第二个数据点是屈服点Y1，以及相应的应变值。两点之间的斜率值必须与E相等。若表中应变数据为塑性应变值（TYPSTRN=1），则第一组数据为（Y1,0）。 同样，TID也可能参考TABLEST对象，以上规则同样适用。 若TYPE = “NLELAST\"，曲线数据定义于第一和第三象限，以适应不同的单轴压缩数据。 对于小变形分析，真实应力-应变与工程应力-应变（或称名义应力-应变）之间的误差很小，甚至没有误差；若不是小变形分析，需要使用真实应力-应变曲线。 ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ 若分析过程中的变形量超过了定义的数据区间，则数据进行线性延伸。 Kinematic hardening and Mixed hardening 仅适用于实体。 对于总应变-应力曲线与塑性应变-应力曲线，两者之间的关系式可表示为： LIMIT1可以为空，若参考了相应的TID曲线，否则报错； 温度相关的MATS1材料，是通过TABLEST定义。 CONTROL CARD >PARAM>LGDIS,1 ➢ MATS1不适用线性屈曲分析及预载荷分析。尽管如此，你可以通过以下设置强迫OPSTRUCT求解这类模型：CONTROL CARD >PARAM>PRESUBNL > YES 在含有不建议进行线性屈曲及预载荷分析 18 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 大应变弹塑性可以通过以下方式被活：勾选MATS1，并设置： MATT1 Description 温度相关的各向同性材料。 （注：先定义MAT1，再勾选MATT1即可，需要TABLEMi） Format (1) (2) MID T(ST) (3) T(E) T(SC) (4) T(G) T(SS) (5) T(NU) (6) T(RHO) (7) T(A) (8) (9) T(GE) (10) OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 MATT1 参数定义 MID 与MAT1的材料编号相同 19 T(E) T(G) T(NU) T(RHO) T(A) T(GE) T(ST) T(SC) T(SS) TABLEMi编号，TABLEMi定义了E与温度间的关系 TABLEMi编号，TABLEMi定义了剪切模量G与温度间的关系 TABLEMi编号，TABLEMi定义了泊松比与温度间的关系 TABLEMi编号，TABLEMi定义了密度与温度间的关系 TABLEMi编号，TABLEMi定义了热膨胀系数与温度间的关系 TABLEMi编号，TABLEMi定义了阻尼系数GE与温度间的关系 TABLEMi编号，TABLEMi定义了拉伸应力极限ST与温度间的关系 TABLEMi编号，TABLEMi定义了压缩极限SC与温度间的关系 TABLEMi编号，TABLEMi定义了剪切极限SS与温度间的关系 例如： (1) MATT1 (2) 17 (3) 32 (4) (5) (6) (7) 15 (8) (9) (10) ➢ ➢ ➢ 表中，MAT1编号为17，E参考TABLEMi 32，其余类似。空白区域的值，直接参考MAT1的数据，意味着该参数与温度无关。 在MAT1材料参数中，弹性模量、泊松比、剪切模量间存在关系式，只定义其二即可，但MATT1不满足这种关系，若三者都是温度相关的，需要分别定义。 不太明白如何操作：The TEMPERATURE subcase information entry (with type = MATERIAL) is required to activate temperature-dependent material behavior and to define the temperature field (option = SID of TEMP, TEMPD or the SUBCASE ID of a thermal analysis subcase). MATT2 Description 温度相关的各向异性材料。 （注：先定义MAT2，再勾选MATT2即可, 需要TABLEMk） Format Format (1) MATT2 (2) MID (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) T(G11) T(G12) T(G13) T(G22) T(G23) T(G33) T(RHO) 20 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 T(A1) T(A2) T(A3) T(GE) T(ST) T(SC) T(SS) 参数定义 定义方法与MATT1相同，只是将温度与各参数之间的关系式，需要使用TABLEMk。 MATT3 Description 温度相关的正交材料，与MAT3联合使用 （注：先定义MAT3，再勾选MATT3即可, 需要TABLEMi） Format (1) MATT3 (2) MID (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) T(EX) T(ETH) T(EZ) T(NUXTH) T(NUTHZ) T(NUZX) T(RHO) T(ATH) T(AZ) T(GE) T(GZX) T(AX) MATT4 Description 温度相关的材料属性。 （注：先定义MAT4，再勾选MATT4即可, 需要TABLEMi） Format (1) MATT4 (2) MID (3) T(K) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 若为空，则使用MAT4的常值 MATT8 Description 温度相关的正交材料属性（2D单元）。 （注：先定义MAT8，再勾选MATT8即可, 需要TABLEMi） OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 Format (1) MATT8 (2) MID T(A1) T(GE) (3) T(E1) T(A2) T(F12) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) T(E2) T(NU12) T(G12) T(G1Z) T(G2Z) T(RHO) T(Xt) T(Xc) T(Yt) T(Yc) T(S) 21 MATT8 Description 温度相关的正交材料属性（2D单元）。 （注：先定义MAT8，再勾选MATT8即可, 需要TABLEMi） Format MATT9 Description 温度相关的各向异向材料属性（3D单元）。 （注：先定义MAT9，再勾选MATT9即可, 需要TABLEMk） Format (1) MATT9 (2) MID (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) T(G11) T(G12) T(G13) T(G14) T(G15) T(G16) T(G22) T(G23) T(G24) T(G25) T(G26) T(G33) T(G34) T(G35) T(G36) T(G44) T(G45) T(G46) T(G55) T(G56) T(G66) T(RHO) T(A2) T(A3) T(A4) T(A5) T(A6) T(GE) T(A1) MATX0 Description 定义一个用于几何非线性分析的空材料。（先MAT1，再勾选MATX，选择MATX0） Format (1) MATX0 (2) MID (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 参数说明： ➢ MID为MAT1的材料编号，且一个MATX0只能对应一个MAT1； ➢ MATX0只能应用于几何非线性分析（LOADSTEP>EDIT>ANALYSIS>NLGEM），其余情况下，作为一种弹性材料而存在； ➢ 是MAT1的一种扩展。 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 MATX02 Description 在几何非线性分析中，为J-C弹塑性材料扩展属性。可以考虑应变率和温度影响。 22 This is an elasto-plastic law with strain rate and temperature effects. Format (1) MATX02 (2) MID ICC (3) A (4) B (5) N M (6) (7) (8) C (9) DEPS0 (10) EPSMAX SIGMAX TMELT RCP FSMOOTH FCUT 参数定义 MID A B N EPSMAX SIGMAX C DEPS0 ICC MAT1材料编号 屈服应力 塑性硬化参数 塑性硬化指数 Failure plastic strain εmax 失效塑性应变，Default = 1030 (Real > 0) σmax0 最大塑性应力，Default = 1030 (Real > 0) 应变率系数，若为0，则无应变率作用，默认为0 参考应变率 . 默认为0，若 DESPS < DESPS0,则无应变率作用。 Flag for strain rate dependency of σmax (See comment 5). Default = ON (ON or OFF) FSMOOTH Flag for strain rate smoothing. Default = OFF (ON or OFF) FCUT Cutoff frequency for strain rate filtering. Only for shell and solid elements. Default = 1030 (Real > 0) OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 M TMELT RCP 温度指数 融化温度，默认Default = 1030 (Real > 0) Specific heat per unit of volume.单位体积内的容热能力 Default = 0.0 说明 23 ➢ MATX1只能应用于几何非线性分析（LOADSTEP>EDIT>ANALYSIS>NLGEM），其余情况下，忽略。 ➢ 它是在温度和应变率作用下的弹塑性法则，遵守以下法则： ➢ 若塑性应变到达最大值EPSMAX，壳单元被删除，实体单元不被删除，但是应力被置为0； ➢ IIC控制应变率作用。➢ ROD单元不考虑应变率作用 ➢ Strain rate filtering是为了将应变率趋于光滑； ➢ FCUT只对壳和实体单元有效； ➢ 为考虑温度影响，应变率的相关性必须被激活。若温度指数M=0，则无温度影响，在1D单元中不考虑温度影响； 24 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 ➢ 温度影响： MATX13 Description 在几何非线性分析中，为刚性材料扩展材料属性。（怎么用？未说明） This is an elasto-plastic law with strain rate and temperature effects. Format (1) MATX13 (2) MID (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 例子： (1) MAT1 (2) 102 (3) 10.0 (4) (5) 0.495 (6) 6.0E-10 (7) (8) (9) (10) MATX13 102 MATX21（略） Description 在几何非线性分析中，扩展Rock-Concrete材料属性。 Format MATX25（略） OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 Description 在几何非线性分析中，扩展Tsai-Wu and CRASURVT材料属性。 Format MATX27（略） Description 在几何非线性分析中，扩展Elastic-Plastic Brittle材料属性。 Format 25 MATX28（蜂窝材料属性扩展） Description 在几何非线性分析中，扩展蜂窝材料属性扩展。 Format (1) MATX28 (2) MID TIID11 (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) TIID22 TIID33 IFLAG1 FSCAI11 FSCAI22 FSCAI33 EPSFI11 EPSFI22 EPSFI33 TIID12 TIID23 TIID31 IFLAG2 FSCAI12 FSCAI23 FSCAI31 EPSFI12 EPSFI23 EPSFI31 例子 (1) MAT9ORT (2) 102 (3) 0.2 (4) 0.02 (5) 0.02 (6) 0.33 (7) 0.33 (8) 0.33 (9) 0.286E-7 (10) MATX28 102 11 0 12 0.0 0.1 0.01 0.1 1.0 1.0 1.0 22 0 23 0.0 33 0 31 0.0 NEGSTR NEGSTR 1.0 1.0 1.0 MID TIID11 TIID22 TIID33 MAT9ORT材料编号 TABLES1编号，用于定义11方向上的初始屈服应力关系式， TABLES1编号，用于定义22方向上的初始屈服应力关系式， TABLES1编号，用于定义33方向上的初始屈服应力关系式 26 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 参数定义 IFLAG1 Strain formulation for yield functions 11, 22, and 33. See comment 4. Default = VOLSTR (VOLSTR, STR, or NEGSTR) VOLSTR - Yield stress is a function of volumetric strains. STR - Yield stress is a function of strains. NEGSTR - Yield stress is a function of negative strains. FSCAI11 Scale factor on initial yield stress function in direction 11. Default = 1.0 (Real) FSCAI22 Scale factor on initial yield stress function in direction 22. Default = 1.0 (Real) FSCAI33 Scale factor on initial yield stress function in direction 33. Default = 1.0 (Real) EPSFI11 Initial failure strain under tension or compression in direction 11. (Real) EPSFI22 Initial failure strain under tension or compression in direction 22. (Real) EPSFI33 Initial failure strain under tension or compression in direction 33. (Real) TIID12 Identification number of a TABLES1 that defines the initial shear yield stress function in direction 12. No default (Integer > 0) TIID23 Identification number of a TABLES1 that defines the initial shear yield stress function in direction 23. No default (Integer > 0) TIID31 Identification number of a TABLES1 that defines the initial shear yield stress function in direction 31. No default (Integer > 0) OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 IFLAG2 Strain formulation for yield functions 12, 23, and 31. Default = VOLSTR (VOLSTR, STR, or NEGSTR) VOLSTR - Yield stress is a function of volumetric strains. STR - Yield stress is a function of strains. NEGSTR - Yield stress is a function of negative strains. FSCAI12 Scale factor on initial shear yield stress function in direction 12. Default = 1.0 (Real) 27 FSCAI23 Scale factor on initial shear yield stress function in direction 23. Default = 1.0 (Real) FSCAI31 Scale factor on initial shear yield stress function in direction 31. Default = 1.0 (Real) EPSFI12 Initial failure strain under tension or compression in direction 12. (Real) EPSFI23 Initial failure strain under tension or compression in direction 23. (Real) EPSFI31 Initial failure strain under tension or compression in direction 31. (Real) 说明 ➢ MATX28与MAT9ORT联合使用； ➢ 该法则与10节点四面体单元 是兼容的，在PSOLIDX卡片中，与ISOLID=1/2/12是兼容的。 ➢ 该法则与IFRAME = OFF不兼容。 ➢ 当到达失效应变时，单元被删除； MATX33（泡沫材料属性扩展） Description 在几何非线性分析中，扩展Visco-Elastic Plastic Foam Material。 粘弹性泡沫材料 Format (1) MATX33 (2) MID A (3) KA B (4) TID C (5) FSCALE E1 (6) P0 E2 (7) PHI ET (8) EPSV0 ETAC (9) (10) ETAS 例子 (1) MAT1 (2) 133 (3) 0.11 (4) (5) 0.11 (6) 9.92E-07 (7) (8) (9) (10) MATX33 133 0 参数定义 28 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 Field MID KA Contents MAT1编号 Flag for analysis type. Default = ELAST (Character = ELAST, VISCO) ELAST: the skeletal behavior before yield is elastic. VISCO: the skeletal behavior before yield is visco-elastic. TID TABLES1编号，TABLES1用于定义屈服应力与体积应变之间的关系式 FSCALE 屈服曲线中应力的比例系数，默认为1 P0 PHI EPSV0 A B C E1 E2 ET ETAC ETAS 初始空气压力，默认为0 泡沫转为聚化物的速率 初始体积应变，默认为0 屈服参数，默认为0 屈服参数，默认为1 屈服参数，默认为1 E更新系数 E更新系数 切向模量 纯压缩时的粘性系数，默认为1 纯剪切时的粘性系数，默认为1 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 说明 ➢ 空气压力计算公式Φ 多孔性, P0 是初始空气压力，0其中，体积应变； 是初始体积应变； < 0 时为压缩。 ➢ 若TID为空或者0，有σy = A + B(1+ Cγ), with = V/V0 - 1 = ρ/ρ0 - 1 = -μ/(1+μ) ➢ ➢ 若TID定义了，则σy vs. is数据来自TID； 杨氏模量计算公式为E = max(E, E1 + E2) 29 Piece-wise Linear Elastic-plastic MATX36（分段式线弹性材料，略） Description 在几何非线性分析中，扩展Piece-wise Linear Elastic-plastic Material的材料属性。 与MAT1联合使用。 Format (1) MATX36 (2) MID TPID TID1 ... TIDi (3) EPSMAX PSCA FSCA1 ... FSCAi (4) EPST1 (5) EPST2 (6) EPSF (7) FSMOOTH (8) FCUT (9) ICH (10) EPSR1 ... EPSRI MATX42（超弹性材料，如橡胶，略） Description 在几何非线性分析中，扩展Ogden, Mooney-Rivlin Material材料模型的属性。 用于model rubber, polymers, and elastomers Format 30 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 (1) MATX42 (2) MID LAW (3) SCUT MU1 MU4 (4) (5) TBID MU2 MU5 (6) FBULK ALFA2 ALFA5 (7) (8) (9) (10) ALFA1 ALFA4 MU3 ALFA3 Optional continuation lines for prony value: PRONY G1 G4 T1 T4 G2 G5 T2 T5 G3 ... T3 例子： (1) MAT1 (2) 102 (3) 10.0 (4) (5) 0.495 (6) 6.0E-10 (7) (8) (9) (10) MATX42 102 LAW 0.10 2.0 -0.010 -2.0 参数定义 Field MID SCUT TBID Contents MAT1 ID Cut-off stress in tension. Default = 1030 (Real > 0) Identification number of a TABLES1 to define the bulk function f(J) that scales the bulk modulus vs. relative volume. If TBID = 0, f(J) = const. = 1.0. Default = 0 (Integer > 0) OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 FBULK Scale factor for bulk function. Default = 1.0 (Real > 0) LAW MUi Indicates that material parameters MUi and ALFAi follow. Parameter μi (Real) ALFAi Parameter αi 31 (Real) PRONY Gi Indicates that prony model parameters Gi and Ti follow. Parameter G for prony model. (Real) Ti Parameter T for prony model. (Real) MATX43（略） Description 在几何非线性分析中，扩展Hill Orthotropic Material材料模型的属性。 Format MATX44（略） Description 在几何非线性分析中，扩展考珀西蒙兹弹塑性材料 MATX60（略） Description 在几何非线性分析中，扩展Piece-wise Nonlinear Elastic-plastic，分段式弹塑性材料。 MATX62（略） Description 在几何非线性分析中，扩展Hyper-visco-elastic Material，超粘弹性材料。 MATX65（略） Description ，超粘弹性材料。 MATX68（略） Description 在几何非线性分析中，扩展Honeycomb material MATX70（略） 32 OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 在几何非线性分析中，扩展tabulated strain rate dependent elastic-plastic material Description 在几何非线性分析中，扩展Tabulated Visco-elastic Foam Material MATX82（略） Description 在几何非线性分析中，扩展Ogden material OPSTRUCT材料说明 | 2015/12/1 33
