Definir materiais hiperelásticos

Este tópico aborda o procedimento para adicionar materiais hiperelásticos para uso em estudos de simulação. Você pode desejar usar um material hiperelástico para simulações não lineares como

• Tensão estática não linear
• Simulação de evento quase estática
• Simulação de evento dinâmico

1. Clique em (espaço de trabalho Simulação > guia Configuração > painel Materiais > Gerenciar materiais físicos) para abrir o Navegador de materiais.

2. Escolha um material existente, talvez da ramificação Plástico da Biblioteca de Materiais Fusion, para usar como um modelo inicial para seu material hiperelástico. Clique no ícone ícone de seta e lápis que aparece na extremidade direita da linha para adicionar o material à biblioteca Favoritos e exibir as propriedades para edição.

3. Na guia Identidade no lado direito da caixa de diálogo expandida, defina as seguintes propriedades:

   • Digite uma Descrição adequada para o novo material.
   • Como uma opção Hiperelástica não está disponível, escolha Genérico na lista suspensa Tipo.
   • Opcionalmente, defina quaisquer outras propriedades nesta guia que você deseja especificar (Comentários, Fabricante e assim por diante).

4. Opcionalmente, na guia Aparência revise qualquer uma das propriedades que deseja alterar (*Cor, Reflectância, Translucidez * e assim por diante).

5. Clique na guia Física.

   As Propriedades básicas são exibidas inicialmente. Somente o valor Densidade é relevante para materiais hiperelásticos em simulações não lineares. No entanto, as outras propriedades básicas são necessárias para também usar seus materiais hiperelásticos dentro de simulações lineares. Neste último caso, o material não age como um verdadeiro material hiperelástico, mas é representado usando comportamento isotrópico linear.

6. Defina as propriedades do Material básico (Módulo de Young, Coeficiente de Poisson, Densidade, Coeficiente de Expansão Térmica, Calor Específico e assim por diante). "Expanda os grupos de configurações Térmica básica, Mecânica e Resistência conforme necessário, para acessar os vários campos de entrada."

7. Ative a caixa de seleção Propriedades avançadas.

8. Clique no botão Propriedades avançadas tomando cuidado para não clicar na caixa de seleção novamente, o que desativaria as Propriedades avançadas. Os campos de entrada constante Mooney-Rivlin aparecem.

9. Defina as três constantes a seguir:

   1. A01: primeira de duas constantes de distorção relacionadas à deformação de cisalhamento do material.

   2. A10: segundo de duas constantes de distorção relacionadas à deformação de cisalhamento do material.

   3. D1: Constante relacionada à deformação volumétrica do material.

      O campo D1 aceita uma das duas entradas a seguir:

      • Especifique o valor real D1 a partir dos testes de material.

      • Especifique um valor arbitrário e relativamente alto D1 para aproximar o comportamento incompressível. Não insira um valor D1 maior que (A01 + A10) x 103.

      • Importante*: Vários laboratórios de testes e publicações apresentam os dados de Mooney-Rivlin de forma um pouco diferente. Certifique-se de especificar constantes que sejam consistentes com a implementação do Fusion. Consulte a teoria dos materiais hiperelásticos para obter a equação de Mooney-Rivlin e as definições das constantes A01, A10 e D1.

        Certifique-se de usar unidades consistentes entre testes de material, ajuste de curva e as entradas de Fusion, ou converta corretamente entre sistemas de unidades. As unidades de material padrão são especificadas usando o menu suspenso Exibição de unidade de material no grupo Exibição de unidade e valor da caixa de diálogo Preferências. Também é possível substituir as unidades padrão digitando unidades alternativas suportadas após o número no campo de entrada (como psi, GPa, MPa ou dina). Depois de inserir uma constante em unidades alternativas, ela é imediatamente convertida em unidades de material padrão.

10. Clique em Aplicar para salvar as propriedades do novo material.

11. Opcionalmente, execute uma das duas etapas a seguir:

    • Se você criou uma categoria Hiperelástica na biblioteca Favoritos, clique e arraste o novo material para o grupo Hiperelástico. As categorias aparecem na árvore no lado esquerdo da caixa de diálogo, imediatamente abaixo do cabeçalho Favoritos.

      Observação: O material continuará a ser listado no nível superior da biblioteca Favoritos, mas o campo Categoria agora o identificará como hiperelástico. Para filtrar a lista para exibir apenas materiais hiperelásticos, selecione essa categoria na árvore. Essa técnica de filtragem se aplica a quaisquer outras categorias que você possa definir para fins organizacionais.

    • Se você criou uma biblioteca de usuário personalizada para materiais hiperelásticos, clique com o botão direito do mouse no nome do material entre os materiais listados na biblioteca Favoritos. Selecione (Adicionar a > materiais hiperelásticos) no menu de contexto. (Substitua o nome real da biblioteca que aparece, se diferente do nome sugerido da biblioteca).

Depois de criar uma definição de material hiperelástico, você a aplica a uma simulação da mesma maneira que para qualquer tipo de material.