Das Van der Waals-Materialmodell ist ein hyperelastisches Materialmodell und steht für 2D-, Ziegel-, und Tetraeder-Elemente zur Verfügung. Die Materialeigenschaften sind unten aufgeführt.
Klicken Sie auf die Schaltfläche Kurvenanpassung im Dialogfeld Elementenmaterial angeben, um die Kurve einpassen-Routine zu verwenden. Diese Routine berechnet die Materialkonstanten anhand von Spannungs-/Dehnungsdaten.
Die potenzielle Funktion des Van der Waals-Materials lautet wie folgt:
Dabei gilt:
Materialeigenschaften:
- Schermodul: Das Schermodul (μ).
- Verriegelungsdehnung: Die Verriegelungsdehnung (λm) berücksichtigt die endliche Dehnbarkeit des nicht-Gauss'schen Kettennetzwerks. Im Gegensatz zum Arruda-Boyce-Modell ist die mathematische Struktur des Van der Waals-Potenzials so ausgelegt, dass die Belastungsenergie gegen unendlich geht, wenn die Verriegelungsdehnung erreicht ist. Daher kann das Van der Waals-Potenzial nicht bei Ausdehnungen verwendet werden, die über die Verriegelungsdehnung hinausgehen.
- a: Globaler Interaktionsparameter Mit bestimmten Mooney-Rivlin-Koeffizienten und einer Verriegelungsdehnung ist ein geeigneter Wert für den globalen Interaktionsparameter Folgender:
wobei µ das anfängliche Schermodul bei geringen Dehnungen und C 01 der zweite Mooney-Rivlin-Parameter ist.
- Beta: Dieser Parameter (β) steht für einen linearen Mischparameter, der beide Invarianten
und 
in 
kombiniert. Der Parameter β stellt einen linearen Mischparameter dar, der beide Invarianten kombiniert, und die zulässigen Werte sind 0 ≤ β ≤ 1. - Massenelastizitätsmodul: Das Massenelastizitätsmodul (K) verbindet die Volumenänderung mit dem angewendeten Druck. Es entspricht -Druck/(volumetrische Belastung), wobei die volumetrische Belastung gleich der Volumenänderung ist, geteilt durch das Originalvolumen. Das Massenelastizitätsmodul wird über die folgende Gleichung ermittelt: E/3*(1-2v), wobei E das Elastizitätsmodul des Materials und v der Poisson-Koeffizient des Materials ist.