Modele hipersprężyste

Hipersprężyste modele materiału mogą zostać użyte do modelowania materiałów gumopodobnych, gdzie rozwiązania uwzględniają duże deformacje. Założono, że materiał jest nieliniowo sprężysty, izotropowy i nieściśliwy.

Wyrażenie elementu skończonego dla takich materiałów napotyka trudności ze względu na nieściśliwość. Aby zebrać dodatkowe stopnie swobody w globalnej macierzy sztywności używana jest metoda kary oparta na wprowadzeniu ściśliwości do funkcji gęstości energii odkształcenia. Wprowadzenie funkcji kary modyfikuje funkcję energii odkształcenia z postaci nieściśliwej do niemal nieściśliwej.

Elementy wyższego rzędu (wysoka jakość) zapewniają wyższą stabilność numeryczną niż elementy niższego rzędu (jakość robocza).

Podczas definiowania hipersprężystych modeli materiału Mooney-Rivlin i Ogden dla badań nieliniowych występują dwie opcje:
  • Zdefiniować stałe bezpośrednio na karcie Właściwości okna dialogowego Materiał.
  • Dostarczenie danych testu dla programu w celu wewnętrznego obliczenia stałych.
Wszystkie umiejętności wymagane do przeprowadzenia analizy nieliniowej stosują się również do modeli hipersprężystych. Przy określaniu kroku obciążenia i wielkości siatki trzeba się dobrze zastanowić. W niektórych przypadkach, zwłaszcza przy braku doświadczenia z konkretnym problemem, zalecane jest użycie metody prób i błędów.