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塑料作為一種非金屬材料，其蠕變行為具有獨(dú)特的規(guī)律和特性。蠕變應(yīng)變及應(yīng)變率曲線通過觀察塑料件的蠕變曲線，我們可以發(fā)現(xiàn)其蠕變應(yīng)變的三個(gè)階段。

蠕變曲線很多時(shí)候，大部分的理論模型都無法同時(shí)描述出這三個(gè)階段，只有唯象學(xué)模型有這個(gè)能力，因?yàn)閿M合出來的純數(shù)學(xué)模型可以完美匹配這個(gè)曲線，常用的模型就是θ-Projection蠕變模型：這個(gè)模型最牛的是，還原度極高，只要應(yīng)力、溫度等工況和試驗(yàn)完全一致，那么它就能百分之百在仿真里面還原出來。但是還是那句話，越容易練成的武功，副作用越大。

其中SIMULIA Abaqus作為非線性仿真的權(quán)威軟件，提供針對塑料和橡膠仿真全方位支持，包括豐富的材料本構(gòu)模型、非線性求解技術(shù)、優(yōu)秀的前后處理等。同時(shí)SIMULIA也提供其他多物理場仿真軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)與Abaqus軟件的聯(lián)合仿真。例如結(jié)合Isight用于橡膠非線性材料參數(shù)標(biāo)定、塑料件、橡膠件性能優(yōu)化等工作。這對于確保前期產(chǎn)品設(shè)計(jì)滿足性能要求是非常重要的。

推進(jìn)閱讀汽車結(jié)構(gòu)膠仿真模型MAT_169材料卡片的制作塑料/復(fù)合材料如何選擇合適的材料卡片類型基于MAT_083材料卡片的汽車座椅泡沫特性參數(shù)擬合實(shí)驗(yàn)與對標(biāo)分析基于Digimat的玻纖增強(qiáng)PA66油底殼振動(dòng)異響仿真與試驗(yàn)對標(biāo)研究材料疲勞E-N曲線的優(yōu)勢及其在疲勞仿真中的應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料動(dòng)力電池箱體擠壓性能仿真分析

針對玻纖增強(qiáng)材料的仿真還將拓展到熔接線或殘余應(yīng)力導(dǎo)致的開裂，熱機(jī)耦合導(dǎo)致的失效，以及各項(xiàng)異性材料的蠕變和耐久問題。以一個(gè)項(xiàng)目玻纖增強(qiáng)材料的零件輕量化10%，量綱10萬輛，開發(fā)5個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行計(jì)算，預(yù)計(jì)可以節(jié)約成本數(shù)百萬元。

備注：本文只展示了塑料尾門模態(tài)分析過程，仿真分析同步是分析了其他工況的，比如表面抗凹、整體剛度（彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度）、熱變形、頂起量、安裝點(diǎn)剛度、蠕變、猛關(guān)、開閉耐久等，且這些工況均滿足目標(biāo)要求，最終尺寸優(yōu)化后的數(shù)據(jù)也是進(jìn)行仿真驗(yàn)算了所有工況的，且全部合格。

纖維增強(qiáng)塑料通常具有高度各向異性，對性能有顯著影響。因此需要考慮局部纖維取向和由此產(chǎn)生的性能影響。先進(jìn)的建模工具可以成功預(yù)測：? 纖維取向? 纖維取向?qū)Σ牧狭W(xué)行為的影響? 零件性能：例如剛度、強(qiáng)度、碰撞、噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）、尺寸穩(wěn)定性、蠕變、疲勞等大多數(shù)拉伸試驗(yàn)是在約0.001 s-1的應(yīng)變率下進(jìn)行的。

FEP結(jié)晶物的熔化點(diǎn)為304℃，密度為2.15克/立方厘米，它是一種軟性塑料，其拉伸強(qiáng)度、耐磨性、抗蠕變性低于許多工程塑料。FEP是化學(xué)惰性材料，在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)具有較低的介電常數(shù)（2.1）。該材料不引燃，氧指數(shù)高達(dá)95%，可阻止火焰的擴(kuò)散，還具有優(yōu)良的耐候性，摩擦系數(shù)較低，從低溫到392℃均可使用。

壓縮蠕變測試標(biāo)準(zhǔn) ASTM E139-11：標(biāo)準(zhǔn)蠕變、應(yīng)力斷裂試驗(yàn)方法，適用金屬材料 ISO 204:2018：非金屬材料高溫蠕變測定規(guī)范 GB/T 2039-2012：金屬拉伸蠕變及持久試驗(yàn)方法 ASTM D2990-17：塑料蠕變和蠕變斷裂測試標(biāo)準(zhǔn) JIS R 1611:2010：精細(xì)陶瓷高溫彎曲蠕變試驗(yàn)方法

除四周的固定條件外，對于其他非對稱區(qū)域只考慮干擾應(yīng)力2) 前處理 - 網(wǎng)格：3) 熱學(xué)仿真結(jié)果： 內(nèi)壁：熱交換方式主要是對流，在標(biāo)稱值（水蒸氣565度）下，交換系數(shù)是5815 W/m^2/C 外壁：標(biāo)稱值（30度）下，交換系數(shù)是5.815 W/m^2/C 4) 力學(xué)仿真結(jié)果： 基于3D_INCO_UPG

模擬過程中為了真實(shí)反映電池運(yùn)行工況的邊界條件，假設(shè)氣體入口為層流，溫度設(shè)置為 800 ℃，陽極側(cè)流道入口的氣體平均速度為 0.4 m/s，在陰極側(cè)流道入口的平均速度為 1 m/s；氣體出口邊界條件設(shè)置為 1 個(gè)大氣壓[17]；定義陽極側(cè)金屬連接體的上表面接地，而陰極側(cè)金屬連接體的下表面為電池電壓；有限元仿真結(jié)果設(shè)定在電池電壓 0.7 V[18]下確定的。

圖2 歧管瞬態(tài)溫度變化對于歧管在這個(gè)減溫循環(huán)中的行為計(jì)算，需要一個(gè)新的模型去描述歧管的機(jī)械疲勞與蠕變現(xiàn)象。對此在通用結(jié)構(gòu)仿真軟件中調(diào)用VISC_CIN2_CHAB模型，這是一種Chaboche 類型的新粘彈塑性行為模型，包括兩個(gè)隨動(dòng)強(qiáng)化和一個(gè)非線性各向同性強(qiáng)化。

03無縫仿真對接擬合獲得的Prony級數(shù)、WLF方程等參數(shù)，可一鍵導(dǎo)入Abaqus、Ansys、Marc等主流CAE及Endurica 橡膠疲勞與耐久性分析軟件，直接用于您的實(shí)際產(chǎn)品仿真。可靠的動(dòng)態(tài)仿真，始于對材料粘彈性的深刻洞察。

應(yīng)力松弛對于高分子化學(xué)研究人員在開發(fā)新型工程塑料時(shí)也是非常重要，因?yàn)樗沙跁r(shí)間和模量受聚合物分子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變溫度所影響。因此聚合物材料必須對于承受負(fù)載應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力松弛和蠕變行為進(jìn)行特性確認(rèn)。 圖 6 針對粘彈性材料的應(yīng)力松弛量測程序的示意圖。使用等溫步進(jìn)方法，允許樣品在每個(gè)量測溫度下以無應(yīng)力狀態(tài)下達(dá)到熱平衡。然后將樣品荷載應(yīng)力讓形變到設(shè)定的應(yīng)變量。

非均勻材質(zhì)含有填料的塑料一般會(huì)呈現(xiàn)非均勻材質(zhì)，而含纖材料則與其成型過程改變的纖維配向有關(guān)。

金屬條們正在做日復(fù)一日的蠕變試驗(yàn)。什么是蠕變試驗(yàn)？這就要從用久了會(huì)炸的高壓鍋說起了。 金屬蠕變導(dǎo)致的災(zāi)難性后果鋼鐵、鋁合金等金屬材料雖然已經(jīng)很硬了，但也不是永遠(yuǎn)不會(huì)損壞的物質(zhì)。在高溫下，金屬會(huì)像塑料那樣隨時(shí)間變形拉伸，最后破裂，這就是蠕變。