如果你有看过之前的几个线性静力学分析的例子就会发现，尽管多次给出了材料数据，但是进行分析的过程中我们并没有进入工程数据库。因为ANSYS Workbench工程数据库为分析默认了材料：线性结构钢，所以你才会顺利的进行分析。实际分析可能涉及许多关于材料数据的准备问题，下面几个你是否曾经疑惑过呢：如何建立自己常用的数据库，如何自定义某一种材料数据，如何导入一种材料，如何为分析添加多种材料，这个分析我需要什么材料数据呢。这些问题我都遇到过，所以这个短文想简单总结下关于分析准备材料的这一块。
工程数据库界面认识
对于小白，认识软件界面总是第一位的，也是初期学习最重要的事情。从分析系统【Analysis System】里面任意拖一个分析类型，如Static Structural，或者从组件系统【Component System】下拖动Engineering Data到项目概图区域（就是启动Workbench以后最大的那一块空白区域）。双击或者鼠标右键Edit即可进入工程数据库，其界面如下图所示：
如果你进入工程数据库以后发现界面不同，主要是版本与个人操作的原因。低版本与高版本工程数据库的工具箱是不一样的，上图展示的是ANSYS 18.0的。注意到这里序号4与之前Workbench主界面有一样的效果，用来管理工程数据库的工具箱，可以控制哪些类别显示或者隐藏起来。
当你从当前分析项目备用材料里面选择一种材料时（序号5处），就会出现序号6的界面，展示该种材料已经定义的属性。你要是点击该种材料属性当中某一类变化的量（如随着时间、温度、压力等变化的数据），就会出现序号7所示窗口。序号7所示窗口可以用来定义某一类变化的材料属性值，定义时你可以从这里输入，也可以在Excel里面做好列表直接导入，定义完成你可以通过序号8展示的窗口以图形化的方式观察你所定义的这种属性值。因为图形化容易观察，如果输入的数据有误，则曲线可能出现较大的波动，我们就可以根据曲线的变化趋势检查数据输入是否有误。图示是因为系统内置的线性结构钢材料属性值，点击之后就看到了这些界面。
总结：点击序号5处的材料，就会展示序号6的窗口。点击窗口6某项变化的材料属性值就会出现窗口7和8。窗口7用于定义或者展示材料数据
工程数据源
这里认识下工程数据源，此处的操作是针对已经存在的材料数据，如添加已有的某种材料到当前分析项目备用，亦或者对分析经常要用到的一些材料归类成库，方便调用。打开工程数据源，展现如下所示的界面：
其他区域没有进行说明，因为与上面工程数据过滤器界面那些是一样的。再次强调工程数据源是对已经存在的材料进行操作，如添加到当前分析中，只是添加，并没有分配给模型中的零部件。ANSYS本身已经有十分丰富的材料数据库可以供我们使用学习，你也可以对类似的材料进行修改达到刚才使用的目的。请在十分明确材料参数的情况下才用于工程，因为同样的材料，不同的工艺可能存在不同的材料属性，仅仅用于学习尚且还可。窗口1处存在许多材料库，如：收藏（Favorite）、常用材料（General Materials）、常用非线性等。列表上的英文如果不清楚就自己查下词典，用笔记本记录下来即可。
如何找到需要的材料？
这里指是已经有的材料模型和数据我们怎样去寻找和添加。要找到已有的材料首先知道自己要什么样的材料，其次你知道ANSYS的工程数据库里面有这种材料。首先看下ANSYS对于材料是怎么样分类的，直接看数据库即可：
看到这里，有些人可能就笑了，刚才还说不一一翻译呢，写不下去了吧，开始凑篇幅了吧，哈哈😁。这个真不是，认真看这个数据库对于我们分析是有帮助的。如果是你是做一般的结构分析，建议你花点时间简单查看下上述序号1到4里面的材料，对其有一个大致印象，分别是：常见材料、常见非线性材料、热分析材料、疲劳分析。
为什么小白用户需要查看这些常用数据库材料参数呢？以一个小白用户的角度看，其重大的意义如下：（1）熟悉数据库。刚刚接触ANSYS的用户知道做分析需要指定材料，如别人告诉你需要用钛合金做眼镜框跌落分析，然后对比非线性钛合金的结果，假如你不熟悉自带的非线性数据库，你很有可能去百度查找数据亦或者在询问其他人，原本很简单的途径你却不清楚。（2）熟悉做分析一般的材料属性，通过查看材料数据库我们可以简单的学习做分析需要材料的哪些属性参数。你可以百度到一大堆某种材料的属性数据，你也可能知道材料有密度、弹性模量等参数，可你也许就不清楚做一个线性静力学分析你需要材料具体哪些参数（零基础小巴很有可能就不清楚）。（3）查找不同的类别可以做简单对比，发现不同分析类型材料参数的区别。如果我们不清楚一个要做的分析需要准备折了参数（一般是未接触到这种分析的小白用户），如让你做一个热分析，完全可以看看Thermal Materials类下面材料都定义了一些什么参数。
上侧为线性结构钢，下侧为非线性结构钢。对比发现，无论是要做线性分析，还是非线性分析，杨氏模量和泊松比都被定义了。在非线性结构钢中还定义了一个“双线性各向同性强化的属性”，在软件中可以看到该材料模型属性参数的图示。
在线性结构钢的里面还定义了应变寿命、拉伸屈服极限、压缩极限强度以及各向同性热传导等参数，使用其中一部分参数可以直接运用ANSYS内置的安全判定工具校核，所以一些像我一样的小白用户刚开始做案例可能会遇到，为什么用ANSYS自带的结构钢就可以使用Safety Tool，而我自己定义的却不行呢，因为里定义的数据不完整，系统无法完成计算。
这些方法对于初学者可以用用，反正处在探索阶段。而以后熟悉了就需要自己直接考虑何种参数应该使用了，这个需要从分析原理的角度入手。之后会从一个简单的例子说明如何准备分析参数，我自己也是按照这个思路去学习的。
如何自定义材料或材料库
并不是所有时候都可以使用系统自带的材料参数，有时候需要自己定义一些材料参数。一直都觉得只定义分析需要的参数即可，其余都是多余的。而你大概不会用到现有阶段的所有材料，如果是在公司任职，一般产品系所用的材料就那么多，不会经常变化，我们将自己经常用到的材料汇总成一个库，可以有效避免无意义的重复搬砖行为。
自定义一种临时使用材料
意思是你关闭了本次分析以后，下次打开软件就没有这种材料了。有时候知识需要本次应用，最好是用完自己销毁，免得弄乱了我们的界面。首先定义一个材料名称，一定要是有意义且是英文的。不要觉得，我中文也可以啊，干嘛非得弄成英文。养成英文命名的习惯，会减少很多不必要的麻烦。
然后从工具箱选择材料属性类别，可以双击鼠标左键添加，或者单击鼠标右键【Include Property】亦可。根本是定义材料的本构关系，如要定义一种各向同性线弹性结构钢：
上图需要注意的是：序号4处，选择一种类别，默认是使用杨氏模量与泊松比。序号6可以选择数据的量纲，建议在填入数据前就确定采用何种量纲，建议使用国标序列。如果在填入数据以后再改变量纲，则ANSYS软件将会自己帮助你进行数值转换。熟果分析结果数字差不多，但是大小相差数倍，请首先检查数值模型的数据量纲，如材料属性或者载荷的。对于各向同性材料，因为剪切模量以及体积模量，它们与弹性模量存在确定的关系，所以输入弹性数据以后系统会自己计算其余量。对于各向异性材料需要自己输入各个方向的，诸如含有纤维或纤维增强的材料，像木材、竹子等。
自定义一种重复使用的材料
如果一种材料需要多次使用，我可不想每次打开软件都要再一次板砖，我宁愿把这个时间拿来听音乐。简单的板砖就算重复无数次，也只不过是提高了搬砖的·效率，难不成你还能搬成钻石？要做成可以重复使用就是要写入系统，让它自己每次读取，所以将其定义在工程数据源里面。进入工程数据源，命名数据库以后会自己跳出一个另存为的窗口：
接下来的操作就跟创建零时材料一样的，没有差别。这里只是自己定义了，但是它与系统默认的数据库一样，只是存在着，如果分析需要就自己添加到备用，上面已经提到过方法。另外这里的是材料库命名，定义材料还是需要自己再取名字。重要提示：自己定义的材料库（上面那个另存为）一定要放在非中文路径下，不建议放在系统盘，万一你重装系统啥都没有。也可以将定义好的材料库备份到一个可靠的位置。
已有的材料添加到库
系统自带很多材料，有些是我经常用到了，它们比较分散，而我此人很懒不想每次去找，如果可以将需要的收集到一起下次直接选择就好了。最简单的办法就是，查找到需要的材料以后，选中该材料，鼠标右键【Add to Favorites】，这是个不错的办法。下面一种是在自定义库的基础上进行添加即可，首先选择自定库一栏中的空心矩形框【Edit Library】，使库处在可编辑的状态。然后取找你想要归类的那些材料，这里以常用材料数据库为例：
选中你需要的材料（序号2结构钢），按住鼠标左键将其拖到你的自定义库那一栏（序号3），自定义库会出现一个方框你就松开手即可，此时查看自定义库就发现结构钢已经添加进入了。然后再去掉自定义库编辑状态，即序号1方框的那个勾勾，软件提示你是否保存，保存即可。其余材料按照此种方法一次添加。本来计划这里加上“如何从几何建模软件里面传入参数”，包括材料的属性以及需要参数化的数据。但是这个实在是太长了，都好几千字了，看得人可能会疲惫。有机会以这个单独成一篇，感觉特别适用，因为其他软件数据库也很强大。这个小文章简单的认识了下ANSYS工程数据库的界面，自定义临时和重复使用材料，机上对已有材料的归类成库。关于材料的问题实在是太多，这里只是做一个简单的认识，诸如分析需要何种材料数据等问题需要系统化学习，但是理解一种简单的以后再学习更更高阶的思路也是一样的。相关问题慢慢学习，慢慢更新，最重要的是先掌握最基础的，这样可以学着慢慢的做案例。
注：仅记录学习FEM的一个过程，表达的是个人观点与认识，欢迎一起讨论。本人小白一枚，正在努力的路上！
