图文 | CAESARII材料类别及材料库创建

管道应力分析软件CAESARII自带材料库，用户可以方便的调用库中的任何一种材料进行建模分析。它集成的材料主要分两类，一类是通用材料，一类是常用的ASME标准材料。

一、通用材料

通用金属材料在CAESARII的材料库里面编号为1-20，它们分别是：

LOW CARBON-低碳钢（C≤0.30%）

HIGH CARBON-高碳钢

CARBON MOLY-碳钼钢

LOW CHROME MOLY-低铬钼钢

MED CHROME MOLY-中铬钼钢

AUSTENITIC STNL-奥氏体不锈钢

STRIGHT CHROMIUM-纯铬钢

310 STAINLESS-310 不锈钢

WROUGHT IRON-铸铁

GREY CAST IRON-灰口铸铁

MONEL 67NI-30CU-蒙乃尔Ni67-Cu30

K-MONEL-镍铬合金（如K-400、K-500）

COPPER-NICKEL-铜镍合金

ALUMINUM-铝

COPPER(99.8%)-铜

COMMERCIAL BRAS-商业压电材料？

LEAD TIN BRONZE-青铜

CUT SHORT-冷紧

CUT LONG-冷拉

FRP(FIBER REIN PLAS)-纤维增强塑料

这种材料的归类方式比较宽泛，以低碳钢为例，国内常用的金属材料像Q235、10、20、20G、16Mn等都在低碳钢（C≤0.30%）的范畴，因此在CAESARII里面一般都选择低碳钢（LOW CARBON）进行计算，但是CAESARII材料库的低碳钢材料参数与国内的这些常用材料不一致，所以会对我们的计算结果造成偏差。

为了避免计算结果的偏差，CAESARII在这类通用金属材料的使用上给予了用户很大的自定义空间。它给出了各类材料在不同温度下的弹性模量、单位线胀系数以及泊松比，而材料的许用应力则让用户自定义。

   通过对比CAESARII的低碳钢材料参数与国内的碳素钢（C≤0.30%）材料参数表，发现它们的单位线胀系数一致，弹性模量却有一定的差别，如表一和表二。也就是说，在使用碳素钢（C≤0.30%）材料时（如Q235、10、20、20G、16Mn等），如果选用CAESARII材料库中的低碳钢，则必须通过查阅国内的金属材料弹性模量及材料许用应力表，将相应温度下的弹性模量、许用应力自定义到CAESARII中，这样才可以比较准确的进行计算。

总之，在选用CAESARII材料库1-20号通用材料时，除了单位线胀系数不用重新定义外，必须查阅国内的材料手册，重新定义其弹性模量、泊松比、质量密度、安装情况下的许用应力Sc、热态温度下的许用应力Sh，以免给计算造成偏差。

二、ASME标准材料

ASME标准材料在CAESARII材料库的编号为101-451，这些是在美国常用的标准管道材料。因此，每种材料的材料参数都是精确的，包括弹性模量、泊松比、单位线膨胀系数、质量密度、安装情况下的许用应力SC、热态温度下的许用应力Sh，用户可以直接调用每种材料。

三、自定义材料库

如果用户的材料不是ASME标准材料，调用1-20号通用材料又需要每次建立模型时重新定义其中的一些参数，这样比较浪费时间。因此CAESARII支持用户自定义材料库，将用户常用的材料建成CAESARII的材料库文件，自由调用。

   CAESARII包括两种材料库文件，一种是它自有的材料库文件，名为CMAT.BIN；另一种为用户自定义的材料库文件，用户定义一种新材料并保存后，软件会自动生成一个名为UMAT1.UMD文件。这个文件就是用户自定义的材料库，可以在建模时自由调用，也可以与其它的PC共享，只要将此文件移动至CAESARII安装根目录的system文件夹下面，它的信息就可以被其它用户自由调用。建立新材料库的方法在此不再赘述。

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