Materialien werden als isotrop betrachtet, wenn die Eigenschaften nicht von der Richtung abhängen. Die isotropen Materialeigenschaften sind unten aufgeführt. Je nach Elementtyp, Analyseart und Lasten sind ggf. nicht alle Eigenschaften des Materials erforderlich.
Elastizitätsmodul
Das Elastizitätsmodul ist die Neigung der Spannungs- im Vergleich zur Dehnungskurve eines Materials bis zur Proportionalitäts- oder Streckgrenze. Es wird auch als E-Modul des Materials bezeichnet. Das Elastizitätsmodul gilt für alle MES/Nichtlinear-strukturell-Elemente außer für kinematische 2D- und 3D-Elemente und ist erforderlich für alle MES/Nichtlinear-strukturell-Analysen.
Thermischer Ausdehnungskoeffizient:
Der thermische Ausdehnungskoeffizient basiert auf der Zusammenziehung und Ausdehnung des Materials aufgrund eines Temperaturunterschieds. Es gilt für alle MES/Nichtlinear-strukturell-Elementtypen außer für kinematische 2D-und 3D-Elemente. Es ist erforderlich für alle MES/Nichtlinear-strukturell-Modelle, die thermische Lasten enthalten.
Querdehnung:
Die Querdehnung wird ermittelt, indem die negative seitliche Dehnung durch die axiale Dehnung von axial geladenen Bauteilen geteilt wird. Typische Werte für die Querdehnung liegen im Bereich von 0,0 bis 0,5. Dies gilt für alle MES/Nichtlinear-strukturell-Elementtypen außer für Stäbe und kinematische 2D- und 3D-Elemente. Es ist für alle MES/Nichtlinear-strukturell-Analysearten erforderlich.
Dämpfung:
Diese Eigenschaft gilt nur für Stab-, Quader- und Tetraederelemente. Bei dieser Dämpfung handelt es sich nicht um die Materialdämpfung (oder Hysterese) wie in Schwingungslehrbüchern beschrieben. Die Grundgleichung für diese Materialdämpfung lautet:
F = C[k]v
Dabei gilt: C = der Dämpfungskoeffizient (Zeit)
[k] = der Steifigkeitsmatrix (Kraft/Länge)
v = die relative Geschwindigkeit zwischen Knoten in einem Bauteil (Länge/Zeit)
Da die Materialdämpfung einem Bauteil zugewiesen ist, wirkt sie sich nur auf dieses Bauteil aus. Das ist nützlich, wenn Sie im Modell isolierte Dämpfung bereitstellen möchten.
Diese Materialdämpfung sollte nur verwendet werden, wenn der Benutzer ausreichend getestet hat und versucht, die Modellergebnisse mit den Testdaten abzugleichen.
Streckgrenze:
Wenn Sie mit einem linearen oder isotropen Materialmodell mit Balkenelementen arbeiten, wird die Streckgrenze für die Überprüfung als Parameter für die zulässige Spannung verwendet. Ansonsten hat die Streckgrenze keine Auswirkungen auf die Ergebnisse. Plastizitätseffekte sind nicht enthalten. (Verwenden Sie ein Von Mises-Materialmodell, um die Auswirkungen der Plastizität in die Analyse einzuschließen.)
Scher-Elastizitätsmodul:
Das Scher-Elastizitätsmodul ist die Neigung der Scherspannungskurve im Vergleich zur Scherdehnungskurve eines Materials unterhalb der Proportionalitätsgrenze. Es wird auch als Steifheitsmodul bezeichnet. Es gilt für alle MES/Nichtlinear-strukturell-Elementtypen außer Stäben, Balken und kinematischen 2D- und 3D-Elementen. Für isotrope Materialmodelle können Sie das Scher-Elastizitätsmodul nicht im Dialogfeld Materialspezifikation angeben. Stattdessen verwendet die Software die Gleichung zum Berechnen des Werts, wobei E das Elastizitätsmodul und ν die Poissonsche Konstante ist.