超彈性

Explicit 分析不支援此材料類型。定義用於等角參數式實體元素的塑膠類材料 (彈性體) 之完全非線性 (大應變和大旋轉) 超彈性分析的材料性質。

• 廣義的 Mooney-Rivlin 應變能量可能表示如下：

  

  其中 和 分別是第一個和第二個失真的應變不變量；J = det F 是變形漸層定數；小型應變時，2D1 = K 和 2 (A10 + A01) = G，其中 K 是整體係數。模型會減少為 Mooney-Rivlin 材料 (如果 NA = 1)，以及簡化為 Neo-Hookean 材料 (如果 NA = 1 和 A01 = 0.0)。若為 Neo-Hookean 或 Mooney-Rivlin 材料，不需要任何連續項目。 是目前的溫度，而 是初始溫度。

• 廣義的 Ogden 應變能量可能表示如下：

  

  其中 、 和 為主拉伸量；J = det F 是變形漸層定數；小型應變時，2D1 = K，其中 K 是整體係數。 是目前的溫度，而 是初始溫度。

  D1 預設為 。D2 到 D4 的預設為零。

• 超彈性材料展示完全不可壓縮或幾乎不可壓縮的模式。完全不可壓縮性目前無法使用，而幾乎不可壓縮模式可以使用 D1 的大值來模擬。

從「類型」下拉式清單中選取「超彈性」之後，以下材料區段將變成可用：超彈性、實驗資料功能和Mullins 係數。

• 超彈性

  

  

  

  

  

  • 對於「子類型」，您可以從 Neo-Hookean、Mooney-Rivlin、Ogden、Yeoh 和 Polynomial 進行選擇，如上圖所示。每種類型都具有特定的一組材料常數來定義。
  • 質量密度 (RHO) 將用來自動計算所有結構元素的質量。
  • 若要取得阻尼係數 GE，請將臨界阻尼比 C/C0 乘以 2.0。如果未對材料結構阻尼定義主要頻率 (請參閱〈阻尼〉一節)，則在暫態響應分析中會忽略 GE。
  • TREF 僅用做參考溫度，以計算線性解的熱負載。如果指定初始溫度負載，將忽略 TREF。
  • 您可以定義熱膨脹係數、質量密度、材料阻尼係數和材料參考材料。
• 實驗資料功能
  • Aij 和 Di 取自於實驗資料的最小平方擬合。四個實驗 (簡單拉伸壓縮、等雙軸向拉伸，簡單剪切，純剪切，純體積壓縮) 的一個或多個實驗可以用來取得 Aij。Di 可取自於純體積壓縮資料 (TABD)。如果所有 TAB1 到 TAB4 都是空白，則 Aij 必須由使用者指定。透過任何表格指定的參數估算會取代手動輸入的參數。
  • 如果 ND = 1 且提供的、或取自於純體積壓縮中實驗資料的 D1 為非零值，則材料常數 Aij 的參數估算會在簡單拉伸/壓縮、等雙軸向拉伸，以及一般雙軸變形的情況下，將可壓縮性列入考慮。否則，在估算材料常數時會假設完整不可壓縮性。

    

    • 表格圖示：可讓您定義取自於物理測試的實驗資料功能。您可以定義「簡單拉伸/壓縮」、「等雙軸向拉伸」、「簡單剪切」、「純剪切」和「純體積壓縮」的表格。
    • 簡單拉伸/壓縮：要在估算材料常數 Aij 時使用的資料。表格中的 xi 值必須是拉伸比 ，而 yi 值必須是工程應力 的值。壓縮的應力為負，而拉伸的應力為正。如果未遵循此慣例，解可能無法收斂。
    • 等雙軸向拉伸：要在估算材料常數 Aij 時使用的資料。表格中的 xi 值必須是拉伸比 。yi 值必須是工程應力 的值。 是目前的長度、F 是目前的力、 是初始長度，而 是斷面面積。若為球形薄膜的壓力，工程應力是由 提供，其中 P 是壓力的目前值，而 和 分別為初始半徑和厚度。
    • 簡單剪切：要在估算材料常數 Aij 時使用的資料。表格中的 xi 值必須是剪切相切 的值，而 yi 值必須是工程應力 的值。
    • 純剪切：要在估算材料常數 Aij 時使用的資料。表格中的 xi 和 yi 值必須是拉伸比 且為公稱應力 的值。 是目前的長度、F 是目前的力、 和 分別為初始長度和斷面面積，以單向表示。
    • 純體積壓縮：要在估算材料常數 Di 時使用的資料。表格中的 xi 值必須是體積比 的值，其中 為所有三個方向的拉伸比；yi 值必須是壓力的值，假定在壓縮中是正數。
• Mullins 係數 (針對 Explicit 分析)
  
  • 指定超彈性材料的 Mullins 效果。此勾選方塊只能在執行 Explicit 分析時選取。
  • R、M、β 是 Mullins 係數。