热蠕变粘弹性材料属性

热蠕变粘弹性材料模型可用于二维、块体和四面体单元。此材料模型将考虑蠕变。部件在被施加热载荷后随时间发生变形的现象即蠕变。为了正确使用此材料模型,必须在“单元定义”对话框的“热”选项卡中定义蠕变参数。下面列出了热蠕变粘弹性材料属性。材料属性的输入方式类似于温度相关材料属性。不过除了这些属性以外,可能还需要定义一些各向同性材料属性

蠕变的实施不以方程的率形式为基础。实施基于 = f() 而不是 = f()。如果此实施针对时间进行微分从而得出应变率方程,则将影响以下常数(和材料属性输入):

幂律:

率相关形式: = C1 * C2 * tC3

率无关形式: = A0 * A1 * tA2。如果针对时间进行微分且假设在时间步中 是常数,则此形式将得出 = A0 * A1 * [A2 * tA2-1]。等值两个方程将得出 C1 = A0 * A2、C2 = A1 和 C3 = A2-1。

双幂律:

率相关形式: = C1 * C2 * tC3 + C4 * C5 * tC6

率无关形式: = A0 * A1 * tA2 + A3 * A4 * tA5。如果针对时间进行微分且假设在时间步中 是常数,则此形式将得出 = A0 * A1 * [A2 * tA2-1] + A3 * A4 * [A5 * tA5-1]。等值两个方程将得出 C1 = A0 * A2、C2 = A1、C3 = A2-1、C4 = A3 * A5、C5 = A4、C6 = A5-1。

仅供参考:Garofalo 蠕变定律与时间无关,因此率相关形式和软件的形式相同: = A0 * [sinh(A1 * )]A2

系数

在“粘弹性属性”电子表格中输入与所选的蠕变定律对应的系数。注意,系数的解释取决于推导材料属性时采用的是有效蠕变应变率 还是总有效蠕变应变 。仅需要为双幂律蠕变定律输入第 4 个到第 6 个系数。

“粘弹性属性”电子表格中的输入 当材料属性通过有效蠕变应变率 推导时的值 当材料属性通过总有效蠕变应变 推导时的值
幂律或双幂律 Garofalo
第 1 个系数 C1/(C3+1) A0 A0
第 2 个系数 C2 A1 A1
第 3 个系数 C3+1 A2 A2
第 4 个系数 C4/(C6+1)   A3
第 5 个系数 C5   A4
第 6 个系数 C6+1   A5