获得测量数据后,问题随即变为:如何基于测量数据评估将用于定义超弹性材料模型的材料参数?实现方法是利用 COMSOL Multiphysics 的优化模块将参数化解析函数拟合到测量数据中。 在以下章节,我们将定义两类常见测试的应力-应变关系解析表达式,即单轴测试和双轴测试。这些解析表达式随后可以拟合到测量数据中,以获取材料参数。
一类是以应变不变量表示的应变能密度函数模型,这类模型在处理橡胶弹性时,可以把橡胶材料的变形看成是各向同性的均匀变形,从而将应变能密度函数表示成变形张量不变量的函数,比如:Mooney-Rivlin模型、Yeoh模型等。另一类是以主伸长表示的应变能函数模型,比如:Valan...
接下来，我们介绍Valanis-Landel模型。这个模型适用于各向同性超弹性体，其应变能函数可以由主伸长λi（其中i=1，2，3）来表征，并且该函数具有对称性。以主伸长λi（其中i=1，2，3）为变量，Valanis-Landel模型的应变能函数可以表示为：经过进一步实验验证，我们得出以下结论：该式的适用范围是6 < λi < 5。
超弹性模型 超弹性材料模型可用于为类橡胶材料建模,其中的解会涉及大变形。假设材料为非线性弹性、同向性且不可压缩。 这种材料的有限元素公式由于材料的不可压缩性而具有计算困难。根据压缩性在应变能密度函数中的引入,可以使用一种惩罚方法将附加自由度组合到整体刚度矩阵中。引入惩罚函数后将应变能函数从不可压缩...
超弹性材料,顾名思义,指的是具有超高弹性的材料。这种材料的特性在于其能够在受到外力作用后迅速恢复原状,且不易产生长久性变形。超弹性材料模型就是基于这种材料的特性而建立的,用于描述和预测材料在受力过程中的行为。 二、超弹性材料的应用领域 超弹性材料因其独特...
超弹性模型弹性模量是描述超弹性材料力学特性的重要参数,它表示了材料在受到外力作用时应力与应变之间的关系。超弹性材料是一类具有特殊力学性质的材料,其应力-应变关系呈现出非线性的特点,即随着应变的增加,应力并不是线性增加的。这种非线性特性使得超弹性材料...
超弹性模型 超弹性模型 超弹性材料模型可用于为类橡胶材料建模,其中的解会涉及大变形。假设材料为非线性弹性、同向性且不可压缩。 这种材料的有限元素公式由于材料的不可压缩性而具有计算困难。根据压缩性在应变能密度函数中的引入,可以使用一种惩罚方法将附加自由度组合到整体刚度矩阵中。引入惩罚函数后将应变能函数...
1、Mooney-Rivlin模型介绍 Mooney-Rivlin是ANSYS中常用的超弹性材料模型,常用在橡胶等材料上,可用于壳单元、梁单元、实体单元和板单元。在ANSYS Mechanical APDL中的定义方式如下: TB,HYPER,,, NPTS,MOONEY 其中NPTS 可选的值为2,3, 5和9,表示Mooney-Rivlin模型中的参数个数,默认为2。例如定义一个5参模型,则...
一、什么是超弹性模型?为什么需要它? 在结构力学有限元分析中,各向同性线弹性材料 模型可以认为是描述固体材料本构关系最为简单的模型之一。换句话说,各向同性线弹性材料 模型与真实材料的力学特性之间存在着最多的简化假设,包括:假设材料处于小变形状态下、假设材料的力学性能不受温度、湿度等环境因素影响等等。 实际上...