刘思奇

1 Abaqus中的复合结构及其建模方法有哪些？

Abaqus提供多种途径对复合结构进行建模。根据复合材料的种类、对应的数据信息、边界条件等因素选择合适的方法，最终可得到理想的结果。复合结构是由复合材料制成的，其中层状复合材料比较常见，主要包括纤维增强塑料、层合板和夹芯板等。复合材料被广泛应用于航空航天等领域。根据组分不同可对复合材料进行分类，主要有聚合物基复合材料（polymer matrix composite， PMC）、金屬基复合材料（metal matrix composite， MMC）、陶瓷基复合材料（ceramic matrix composite， CMC）、碳和石墨基复合材料（carbon and graphite matrix composite， CGMC）等。

Abaqus软件可提供多种方法对复合结构进行模拟：

（1）微观上，基体和增强材料可采用单独的可变形连续体进行模拟。

（2）宏观上，基体和增强材料可采用整体的可变形连续体进行模拟。当单个纤维的微观行为和与基体的相互作用不重要时，这种方法效果较好。

（3）混合建模时，复合结构可采用单一正交各向异性材料进行模拟。当结构的整体行为比微观行为更重要时，可以采用这种方法，定义单个材料即可预测全局行为。

2 Abaqus模拟复合材料如何设置单元类型？

Abaqus建模的单元类型设置见图1。Abaqus共有3种单元类型可供选择：Conventional Shell单元、Continuum Shell单元和Solid单元。Conventional Shell为壳单元;Continuum Shell和Solid都是体单元，但Solid单元不能选择Lamina（复合材料）类型，只有Continuum Shell可以定义Lamina类型。

3 Abaqus复合材料层压板静力分析步骤有哪些？

复合材料层压板静力分析步骤如下。

（1）创建几何模型，见图2。

（2）创建Lamina材料，定义相关属性。

（3）创建复合材料铺层，使用part global定义铺层方向。

（4）打开Create Composite Layup并定义参考坐标系，点击Edit Composite Layup选择各铺层的Rotation Angle，可以在视图区显示该角度对应的铺层方向。……