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ANSYS：复合材料结构分析技术教程

1 ANSYS: 复合材料结构分析教程

1.1 简介

1.1.1 复合材料的基本概念

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的新型材料，其目

的是通过材料间的相互作用，获得单一材料无法达到的性能。复合材料通常由

基体和增强体组成，基体材料如树脂、金属等，增强体如纤维、颗粒等。复合

材料的性能取决于基体和增强体的性质、分布以及它们之间的界面结合。

1.1.2 ANSYS 在复合材料分析中的应用

ANSYS 是一款广泛应用于工程分析的软件，它提供了强大的复合材料分析

功能，能够模拟复合材料在各种载荷条件下的行为。通过 ANSYS，工程师可以

进行复合材料的线性和非线性分析、疲劳分析、热分析等，以预测复合材料结

构的性能和寿命。

1.2 复合材料的建模与分析

1.2.1 创建复合材料层合结构

在 ANSYS 中，创建复合材料层合结构需要定义材料属性、层合结构和单元

类型。例如，定义一个由碳纤维增强的环氧树脂复合材料层合板，可以使用以

下步骤：

1. 定义材料属性：使用*MATERIAL 命令定义基体和增强体的材料属

性。

2. 定义层合结构：使用*COMPOSITE 命令定义层合结构，包括各层

的厚度、材料和方向。

3. 选择单元类型：对于复合材料分析，通常选择壳单元或实体单元，

如 SHELL181 或 SOLID186。

1.2.1.1 示例代码

/MAT,1,EPOLID

*DO, I, 1, 10

*ELSET, ELSET=LayerI, INSTANCE=Part-1

*SECTION, ELSET=LayerI, MATERIAL=1, TYPE=SOLID

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