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验证案例:超弹性偏心张力测试

该验证实例属于固体力学中的超弹性等双轴拉伸试验。这个测试用例的目的是验证以下参数:

  • 赤型张力下的超弹性

将SimScale的仿真结果与来自β\(^ 1 \)的结果进行比较。

几何学

这种情况下使用的几何形状如下:

立方体几何模型
图1:多维数据集的几何模型

立方体的边缘长度为1 \(m \)。

分析类型和网格

工具类型: Code_Aster

分析类型:静态非线性

网格和元素类型

该网格由一个八个节点HexaheDral元素组成,在本地计算并上传到平台。

案件 网格类型 数量
节点
元素类型
全部 1阶六面前列 8. 标准
表1:每种情况的有限元模型
偏心验证箱的一个元素六面射孔,测试超弹性偏心张力
图2:多维数据集的一个HexaheDral元素网格

模拟设置

材料

高弹性材料,具有以下每种法律的参数:

  • Mooney-Rivlin:
    • \(c_ {10} = \)1.751 \(pa \)
    • \(c_ {01} = \)4.625e-2 \(pa \)
    • \(d_ {1} = \)1e-6 \(1 / pa \)
  • neo hooke:
    • \(c_ {10} = \)2.398 \(pa \)
    • \(d_ {1} = \)1e-6 \(1 / pa \)
  • Signorini:
    • \(C_{10} = \) 5.365 \(Pa\)
    • \(c_ {01} = \)-2.477 \(pa \)
    • \(C_ {20} = \)6.337E-1 \(PA \)
    • \(d_ {1} = \)1e-6 \(1 / pa \)

边界条件

  • 约束:
    • 面对零x - 位移的ABFE
    • 面对零y-位移的Aehd
    • 面部ABCD具有零Z-位移
    • 面部dcgh,施加4 \(m \)x-ascateplace
    • 面部BFGC强加4 \(m \)y-shoracement

参考解决方案

参考溶液是实验类型,并从β\(^ 1)中提取。它对应于标称应力 - 应变材料曲线。使用的值使用WebplotDigitizer

结果比较

从零位移的脸上的反作用力计算的标称应力 - 应变曲线的比较与参考数据相反,如图3所示:

等双轴验证情况下的公称应力应变结果曲线比较
图3:标称应力 - 应变曲线与特里拉勒(^ 1)比较

以下是最终变形形状的轮廓,von误解了货币骑行案例结果,其中可以理解超坯偏心张力载荷效应:

偏瘫验证案例的变形形状颜色图
图4:多维数据集的最终变形形状,颜色表示金钱rivlin案件的变形幅度

参考文献

  • L. R. G. Treloar,“硫化橡胶在各种变形下的应力-应变数据”,译。法拉第Soc。1944年,40:59 - 70。

笔记

如果您仍然遇到验证您的仿真问题,请在我们的问题上发布问题论坛联系我们

上次更新:2021年1月26日

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