材料 ansys 多線性的案例
ANSYS實例 | 剛平板壓縮橡膠的非線性分析——接觸、材料和幾何非線性
橡膠材料屬于大變形材料，在ANSYS中怎么分析呢？材料本構模型怎么選取？橡膠密封涉及到的接觸非線性問題，又該怎么創建呢?
一、問題描述
一個長的橡膠圓柱，被上下兩塊剛性平板夾持，使橡膠圓柱產生向下壓縮位移δmax。計算力—變形響應情況。橡膠彈性模量2.82 MPa，泊松比μ=0.49967；橡膠Mooney-Rivlin常數C10=0.293 MPa，C01=0.177 MPa；橡膠圓柱半徑200mm；強制位移δmax=200 mm。根據模型的對稱性，取1/4結構進行研究。
圖1 力學模型示意圖
問題分析：橡膠材料目前廣泛采用的是Mooney Rivlin本構模型，由橡膠的不可壓縮性得到泊松比約為μ= 0.5。
根據彈性模量E與剪切模量G的關系式
G=E/[2(1+μ)]，
從而得E=3G。
彈性模量及剪切模量與橡膠材料常數的關系可以表示為
G=2(C10+C01)，
E=6(C10+C01)。
不可壓縮參數
d=2(1-2μ)/(C10+C01)。
計算結果:壓縮位移0.2m對應的載荷為1395.05N，與K-J Bathe的1400.00N基本一致，比值為0.996。
橡膠圓柱變形形狀
位移-力歷程曲線
橡膠圓柱位移-力計算結果
參考ANSYS Help中 VM211 Rubber Cylinder Pressed Between Two Plates
1 Determined
from graphical results. See T.
展開 基于多線性各向同性硬化材料的受拉試件大應變頸縮仿真 ￥5
[圖片]
ANSYS 定義非線性材料的TB命令的解釋
HFLM——膜層散熱系數選項，更多內容詳見“HFLM Specifications”。
HILL——模擬材料的塑性、粘性和蠕變的各向異性選項，應用HILL模型，有關上述復合材料的資料見ANSYS
Elements Reference中的Material Model Combinations，更多內容詳見“HILL Specifications”。
HONEY——蜂窩狀材料選項，更多內容詳見“HONEY Specifications”。
HYPER——超彈模型選項【包括Mooney-Rivlin, Ogden, Neo-Hookean, Polynomial form, Arruda-Boyce, Gent, Yeoh, Blatz-Ko, Ogden foam和用戶自定義的材料模型】，更多內容詳見“HYPER Specifications”。
JOIN——線性或非線性彈性剛度、線性或非線性阻尼和滯摩擦行為選項，適用于MPC184，更多內容詳見“JOIN Specifications”。
KINH——多線性運動強化選項，應用von Mises或Hill塑性模型，KINH選項與TBOPT為2時的MKIN選項類似，但前者強化曲線上的約束點和溫度點更少，更多內容詳見“KINH Specifications”。
MELAS——多線性彈性選項，更多內容詳見“MELAS Specifications”。
MISO——多線性各向同性強化選項，這一選項應用von Mises或Hill 屈服準則，更多內容詳見“MISO Specifications”。
MKIN——多線性運動強化材料選項，這一選項應用von Mises或Hill 屈服準則，更多內容詳見“MKIN Specifications”。
展開 ICME | Schr?dinger攜手Ansys實現多尺度仿真，以應對材料至系統挑戰
鑒于材料種類繁多且工況復雜，材料數據管理平臺對于大型組織和行業/學術聯盟而言至關重要。在用于物理系統中材料性能的虛擬驗證與確認所需的平臺和解決方案方面，所有新興需求都需要行業、學術界和國家實驗室之間的廣泛合作。
基于這一將ICME作為主要驅動因素的愿景，Schr?dinger和Ansys建立了合作伙伴關系，以應對材料至系統的挑戰。三十多年來，Schr?dinger一直在為預測性材料發現、優化及材料分析提供解決方案。組合后的產品組合與集成，將推動ICME愿景在新一代電池、消費類產品、電子產品以及交通運輸等各技術領域更快落地。對于行業而言，這一合作將有可能帶來諸多變革性成果，包括可持續材料驅動的產品、對大量不同材料進行篩選、預測材料在使用條件下的性能，以及材料至產品的循環等。
作為此次共同合作價值的初步展示，Ansys和Schr?dinger針對纖維增強復合材料的預測性能開發了一款解決方案，廣泛應用于航空航天與國防、汽車以及能源公司。該研究展示了聚合物樹脂在不同條件下的預測性材料篩選和選擇。樹脂屬性通過分層多尺度建模框架，向上傳遞至鋪層層級屬性，同時進一步了解工藝引起的材料性能波動，以及關鍵的結構與屬性關系。最終，鋪層層級屬性被尺度傳遞到復合材料層合板屬性，并應用于目標物理系統。
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