ANSYS7.0中的超彈
材料模擬能力得到了很大的加強,在ANSYS6.1的超彈材料
模型的基礎(chǔ)上又增加了Gent, Yeoh, Blatz-Ko, and Ogden (Foam)四種超彈性材料模型,使得其超彈模擬能力得到了進一步擴展。
jzl?e[qPA mJ0}DJiX$ ANSYS7.0中對超彈能力最吸引人的增強還不在于此,而是在于其
曲線擬合能力的大幅度擴展,不再像ANSYS6.1以前的版本一樣曲線擬合僅僅局限于Mooney-Rivlin模型,而是將其擴展到所有的超彈模型,這樣,用戶可以利用實驗得到的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)直接讓
程序自己擬合出任意一種超彈材料模型的
參數(shù),大大方便了用戶的使用。以下就ANSYS7.0的超彈擬合
功能做一簡單介紹。
<Jwi~I=^ Ci]'G>F@" 在ANSYS6.1中,*mooney命令或?qū)?yīng)的GUI菜單可以根據(jù)試驗數(shù)據(jù)擬合Mooney-Rivlin超彈材料參數(shù),但只局限于這一種模型,而且其使用也受到了限制,其數(shù)據(jù)只能用于hyperXX單元,若要用于18x單元還需要將擬合出的參數(shù)直接輸入tb hyper對應(yīng)的超彈模型中,由于其使用的不方便性,Ansys7.0的超彈模型中剔除了Ansys6.1版本中的*mooney命令對應(yīng)的曲線擬合菜單而增加了新的可適用于多個超彈模型的擬合功能,但*mooney命令仍然存在,也就是說如果您需要使用經(jīng)典的擬合方法,可以定義相應(yīng)的數(shù)組參數(shù),然后用命令流的方式進行擬合。
uSABh^ B;xZ%M] 其實,在Ansys7.0中不再推薦使用*mooney命令來進行擬合,而建議采用新的擬合技術(shù),可以進行多個超彈模型的擬合,而且可以直接用于18x單元。其擬合菜單的路徑為: Material->Nonlinear->Elastic->Hyperelastic->Curve Fitting
0V<Aub[${ $Cz1C 然后按照wizard的提示一步步輸入單軸、雙軸、剪切、體積試驗數(shù)據(jù)文本
文件名稱,如果沒有任何一種試驗數(shù)據(jù),只需將該名稱處空置即可,最后選擇需要擬合數(shù)據(jù)的超彈模型,程序就會自動計算出相應(yīng)的參數(shù),并立刻在圖形窗口顯示擬合曲線與試驗曲線的比較圖,如果不理想,可以點擊prev回到前面的步驟重新選取模型,如果擬合結(jié)果滿意,則點擊update,擬合出來的材料參數(shù)就會被輸入激活的材料號中,使用起來非常方便。
c=b+g+*xd t[]['Iosd 試驗數(shù)據(jù)的文件格式需要進行說明:
2wB.S_4"-< opm?':Qst 單軸、等雙軸、剪切數(shù)據(jù)為應(yīng)變-應(yīng)力數(shù)據(jù),依次輸入應(yīng)變、應(yīng)力值,第一列為應(yīng)變,第二列為應(yīng)力,每一行兩個數(shù)之間用空格隔開(空格數(shù)目不限),代表一個數(shù)據(jù)點。數(shù)據(jù)符號:拉為正,壓為負(fù)。
zW%>"y ?!bd!:(N 體積試驗數(shù)據(jù)有所不同,每一行兩個數(shù)據(jù)同樣用空格隔開,第二個數(shù)為靜水壓力,但第一個數(shù)不是體積應(yīng)變e,而是相對體積,即1+e,例如體積應(yīng)變?yōu)?0.01,則應(yīng)該在第一列輸入0.99。而且程序假定體積試驗為線性關(guān)系,擬合時也只擬合出一條直線,所以通常輸入兩個值即可。數(shù)據(jù)符號:使體積減小的靜水壓力為正,這需要注意,如下例:
+dqk6RE 0 0
Dh
hG$ 0.99 20
;Ay>+M2O hMNJ'i} 在選用mooney模型的情況下,單軸、等雙軸、剪切試驗數(shù)據(jù)用來計算參數(shù)c1-c9,而體積數(shù)據(jù)用來計算最后一個數(shù)據(jù)d(不可壓縮性因子,與泊松比有關(guān)),如果不給出體積試驗曲線,則d=0,這種情況下可能需要手工修改d值,如果知道泊松比u,則可用如下公式計算: d=(1-2u)/(c1+c2)
bH'S.RWp= ,9=gVW{ 此式是建立在幾乎不可壓縮(u接近于或等于0.5)的前提下的。因為準(zhǔn)確的公式應(yīng)該如下:
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