粘彈性模型
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-23
粘彈性模型的視頻教程
Abaqus材料模型-時(shí)域線性粘彈性
一、視頻內(nèi)容介紹 二、時(shí)域線性粘彈性理論 1、線性粘彈性的含義 2、Boltzmann疊加原理 3、蠕變與松弛的關(guān)聯(lián)性 4、線性粘彈性的廣義形式 5、maxwell模型 6、廣義maxwell模型 三、ABAQUS中時(shí)域粘彈性模型表述 四、ABAQUS中時(shí)域粘彈性模型的輸入 1、參數(shù)直接輸入-Prony級(jí)數(shù)的形式 2、基于歸一化測(cè)試數(shù)據(jù)輸入
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橡膠及泡棉類超彈性材料_力學(xué)仿真方法介紹(ABAQUS)
后續(xù)會(huì)再推出一粘彈性模型的仿真課程，包括Time-dependent 粘彈性模型、Frequency-depend 粘彈性模型、非線性粘彈性建模、循壞載荷問題仿真等四個(gè)小節(jié)的內(nèi)容。
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Abaqus材料模型-頻域線性粘彈性
Abaqus材料模型-頻域線性粘彈性 一、視頻內(nèi)容介紹 二、頻域線性粘彈性理論 1、時(shí)域線性粘彈性理論回顧 2、動(dòng)態(tài)剪切松弛函數(shù) 3、基于廣義Maxwell模型的剪切模量頻域表述 4、基于廣義Maxwell模型的體積模量頻域表述 三、ABAQUS頻域線性粘彈性應(yīng)用 1、ABAQUS中模量頻域表述的歸一化處理 2、利用DMA測(cè)試數(shù)據(jù)擬合線性粘彈性Prony級(jí)數(shù) 視頻中涉及文件均在附件
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粘彈性模型的實(shí)例教程
早期的研究主要集中于彈性理論來研究復(fù)材的固化成型，現(xiàn)今，越來越多的文獻(xiàn)考慮了樹脂的固化放熱以及材料的各向異性等因素的影響，發(fā)展了基于粘彈性模型的數(shù)值仿真計(jì)算方法，證明了粘彈性的結(jié)果固化變形量小于線彈性的結(jié)果，且樹脂含量越高的復(fù)材，其粘彈性效果越明顯。
RTM成型工藝示意圖
二。粘彈性模型在Abaqus中的實(shí)現(xiàn)
本文作者在參考文獻(xiàn)【1】的基礎(chǔ)上，使用廣義Maxwell粘彈性本構(gòu)模型，聯(lián)合編寫了HETVAL、USDFLD、DISP、UMAT及UEXPAN子程序，在abaqus軟件平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了復(fù)材固化成型的仿真模擬，其基本編程思路如下圖所示：
其中，最關(guān)鍵的粘彈性本構(gòu)公式為：
參考上述公式和子程序的編寫流程，可以完成上述模型。最后得到仿真Mises應(yīng)力云圖和S33云圖如下：
得到的S33關(guān)于時(shí)間的曲線趨勢(shì)如下所示：
該曲線結(jié)果和文獻(xiàn)有出入，但是榮的文獻(xiàn)中關(guān)于底數(shù)的取值有錯(cuò)誤，亦即下列公式的底數(shù)應(yīng)以e為底數(shù)，而不是10
【1】
基于黏彈性本構(gòu)模型的熱固性樹脂基復(fù)合材料固化變形數(shù)值仿真模型.pdf
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三參量MAXWELL粘彈性模型umat，使用時(shí)需用C3D8單元
復(fù)合材料固化粘彈性模型 ￥4000
<p>復(fù)合材料固化粘彈性模型</p>
粘彈性（viscoelasticity）材料模型是一種率相關(guān)的材料本構(gòu)模型，所謂率相關(guān)，指的是其材料性質(zhì)與真實(shí)時(shí)間相關(guān)，即在不同的加載速度下，材料性質(zhì)有所不同。與之相反的是率無關(guān)模型?，F(xiàn)實(shí)世界中許多材料，如瀝青，聚合物，混凝土徐變，金屬在受高溫均表現(xiàn)出率相關(guān)的性質(zhì)。與率相關(guān)相反的是率無關(guān)本構(gòu)，其指的是材料性質(zhì)與真實(shí)加載時(shí)間無關(guān)，常見的金屬經(jīng)典塑性，就屬于率無關(guān)本構(gòu)。力學(xué)上通常用不同的“簡(jiǎn)化單元”如彈簧單元（用于描述彈性），阻尼單元（用于描述粘性）和摩擦單元（用于描述塑性）結(jié)合起來描述這些率相關(guān)或者率無關(guān)的材料本構(gòu)模型。
例如，彈簧單元和摩擦單元結(jié)合可以用于描述率無關(guān)塑性，彈簧單元和阻尼單元結(jié)合可以用于描述粘彈性，彈簧單元+阻尼單元+摩擦單元可以用于描述粘塑性（率相關(guān)塑性）。
對(duì)于彈簧單元，有以下關(guān)系：
這就是常見的胡克定律；
對(duì)于阻尼單元，有以下關(guān)系：
對(duì)于粘彈性材料，最簡(jiǎn)單的兩種模型如下：
其中，
Kelvin-Voigt
模型通過一個(gè)阻尼單元和一個(gè)彈簧單元并聯(lián)組成，
Maxwell
模型通過一個(gè)一個(gè)彈簧單元和一個(gè)阻尼單元串聯(lián)形成。這兩種模型，在受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，下面從基本原理出發(fā)，闡述其具體力學(xué)現(xiàn)象。
（1）對(duì)于Kelvin-Voigt模型，有以下關(guān)系：
上式推導(dǎo)了Kelvin-Voigt模型應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系。由該關(guān)系可知，當(dāng)
不變時(shí)，應(yīng)變
從0逐漸趨向于
，具體圖像如下：
這種應(yīng)力不變但是應(yīng)變逐漸增大的現(xiàn)象，我們稱之為
蠕變
。
展開 很多初學(xué)者往往認(rèn)為蠕變和松弛就是粘彈性，這個(gè)觀點(diǎn)存在錯(cuò)誤。粘彈性更多的是與加載過程中的材料反應(yīng)具有聯(lián)系，而蠕變與松弛往往是材料在加載完成能夠以后的力學(xué)反應(yīng)。舉例來說明一下。
混凝土材料應(yīng)該算作明顯的非粘彈性材料，但是當(dāng)載荷加載完畢的時(shí)候，混凝土機(jī)構(gòu)本身在實(shí)用的過程中還是會(huì)發(fā)生蠕變（一般成為徐變），但是我們?cè)诨炷两Y(jié)構(gòu)的計(jì)算過程中都是使用線彈性模型模擬混凝土在彈性的行為，而不是粘彈性模型，這就是說狹義的粘彈性與蠕變沒有太多的相關(guān)性。再舉個(gè)例子，金屬材料是典型的線彈性體，一般不會(huì)使用蠕變來分析的（當(dāng)然疲勞問題，蠕變損傷還是會(huì)用到的，但在這里已經(jīng)超出了討論的范圍）可是在沖壓成型的過程中，往往加載速率不同，材料的反應(yīng)也不盡相同。
所以我們可以將粘彈性行為與率依賴行為相聯(lián)系，可以用它來計(jì)算高速?zèng)_擊時(shí)的金屬反應(yīng)，對(duì)于粘彈性行為更為明顯的瀝青等有機(jī)材料，當(dāng)加載速率對(duì)于動(dòng)態(tài)模量影響較大的時(shí)候，也要進(jìn)行考慮。
至于蠕變和應(yīng)力松弛，一般是用來計(jì)算穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)加載完畢以后），在使用時(shí)間內(nèi)應(yīng)變或者應(yīng)力的增加或減小。
由于開始接觸道路工程專業(yè)，所以對(duì)于粘彈性與蠕變（松弛）這一對(duì)“雙生子”的關(guān)系越來越感興趣了，比如路面的車轍行為就算是兩種行為的典型耦合方式，由于路面結(jié)構(gòu)是以瀝青混合料為建筑材料的，所以瀝青的力學(xué)行為成為了道路研究重點(diǎn)，可是路面又是一種特殊結(jié)構(gòu)，具有載荷循環(huán)作用，速率高，作用時(shí)間短等特點(diǎn)。這樣一來這個(gè)路面工程成為復(fù)雜材料與特殊機(jī)構(gòu)交織的一個(gè)難點(diǎn)課題。還舉車轍行為為例吧。車轍既無法使用簡(jiǎn)單的粘彈性模型預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)的壽命，因?yàn)?em>粘彈性只與加載過程有關(guān)，后期行為無法使用粘彈性行為（率依賴）來預(yù)測(cè)，而蠕變模型既無法模擬高速車輪載荷作用下的路面力學(xué)反應(yīng)，也無法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)短時(shí)間的車輪載荷加載-卸載作用后的蠕變量。所以需要更多的耦合方式被采用來計(jì)算路面結(jié)構(gòu)性能。當(dāng)然這些都是道路方面研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。
展開 
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粘彈性模型的最新內(nèi)容
粘彈性力學(xué)（楊挺青）.pdf
目標(biāo)：
1、理解諧響應(yīng)分析的工作流程
2、熟悉在 Ansys Mechanical 中通過命令片段定義粘彈性材料模型
步驟：
1、打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè) “諧響應(yīng)” 分析項(xiàng)目。設(shè)置單位系統(tǒng)為 (Kg, mm, s)。
2、定義材料屬性。除默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼材料外，新建一種材料作為粘彈性材料的占位符。
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發(fā)布于2025年12月
MP4 |視頻：h264,1920x1080
語言：英語 |時(shí)長(zhǎng)：1小時(shí)30分鐘
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到的內(nèi)容 描述雷諾-平均納維-斯托克斯方程、雷諾應(yīng)力的概念以及湍流建模的必要性。
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案例分享
文檔介紹了非線性彈性行為的背景，鄧肯張模型的由來，和UMAT實(shí)現(xiàn)的代碼，展示如下：
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一、彈性算力需求下的管理困境
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5.ABAQUS版本為2024，低版本可以利用導(dǎo)入inp
