Modelos de hiperelasticidad

Los modelos de materiales hiperelásticos pueden utilizarse para modelar materiales similares al caucho donde las soluciones implican grandes deformaciones. Se supone que el material es elástico no lineal, isotrópico e incompresible.

La formulación de elementos finitos para dichos materiales tiene dificultades numéricas a raíz de la incompresibilidad. Se utiliza un método de penalidad basado en la introducción de compresibilidad a la función de densidad de energía de deformación unitaria para ensamblar o integrar los grados adicionales de libertad en la matriz de rigidez global. La introducción de la función de penalidad modifica la función de energía de deformación unitaria de incompresible a parcialmente incompresible.

Los elementos de orden superior (alta calidad) brindan una estabilidad numérica mayor que los elementos de orden inferior (calidad de borrador).

Cuando se definen los modelos hiperelásticos Mooney Rivlin y Odgen para los estudios no lineales, se tienen dos opciones:
  • Defina las constantes directamente en la pestaña Propiedades del cuadro de diálogo Material.
  • Proporcionar datos de prueba para el programa, a fin de evaluar las constantes internamente.
Todas las funciones necesarias para ejecutar un análisis no lineal se aplican también a los modelos hiperelásticos. El paso de carga y el tipo de malla requieren una cuidadosa consideración. En algunos casos, especialmente cuando el usuario no tiene experiencia con el problema, deberá recurrir al método de ensayo y error.