一、概述

 在非线性分析中，材料非线性是影响有限元模拟结果的重要因素。与实体单元不同，每个壳体单元都使用局部材料方向。在Abaqus中默认的局部材料的1和2方向位于壳面内，默认的局部1方向是整体坐标1轴在壳面上的投影。局部2方向垂直于位于壳面中的局部1方向，因此。局部1方向、2方向和壳体表面的正法线构成右手坐标系。但是局部材料方向默认的设置有时可能会出产生问题。因此，在这种情况下，需要对模型定义更合适的局部方向。下面，有限元科技小编将对Abaqus中建立直角局部材料方向进行详细介绍。

 二、局部材料方向建立方法

 1、建立模型

 如图所示为一斜板模型。在整体坐标系下结构的方向如图1所示。整体笛卡尔坐标系定义了默认的材料方向，但是该板相对于这个坐标系是倾斜的，如果使用默认的材料方向，解释模拟结果将非常不容易，因为沿着材料1方向的正应力σ11包含来自板弯曲产生的轴向应力和与板轴线垂直的横向应力。如果材料的方向倾斜于板的轴线并与横向方向一致，则很容易解释模拟的结果。因此需要定义一个局部的直角坐标系，它的局部x‘方向沿着板的轴向，y’也位于板的平面内。

图1斜板示意图

 2、定义材料属性

 板的材料是各向同性的线弹性材料，在Property模块下定义材料的弹性模型E=210000MPa，泊松比μ=0.3。

图2材料参数

 3、定义板的截面属性

 在Property模块下，选择新建壳的截面属性，并定义壳的厚度。最后将定义的材料属性赋予截面。

图3截面属性

 4、定义局部材料方向

 （1）定义局部坐标系：在Property模块下，使用CreatDatumCSYS：2LInes工具定义一个直角基准坐标系，如图所示。

图4局部坐标系

 （2）从主菜单中选择Assign>MaterialOrientation，并选择整个部件作为将应用局部材料方向的区域。在视图中选择刚建立的基准坐标系，并选择Axis-3作为壳体法线近似的方向。

图5局部材料方向

 （3）为斜板赋予截面属性：在Property模块下为斜板赋予截面属性。

图6为斜板赋予截面属性

 5、检验局部材料方向

 为了检验已经赋值的局部材料方向是否正确，可以从主菜单中选择Tools>Query进行材料方向的查询。

图7检查局部材料方向

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