Verwenden von Testdaten für Materialmodelle nach Mooney und Ogden

Beim Definieren von hyperelastischen Modellen für nicht-lineare Studien nach Mooney Rivlin und Ogden stehen zwei Optionen zur Verfügung:
  • Definieren Sie Konstanten direkt auf der Registerkarte Eigenschaften des Dialogfelds Material.
  • Stellen Sie Testdaten für das Programm zum internen Berechnen der Konstanten zur Verfügung.

Definieren von hyperelastischem Material mithilfe von Testdaten

Sie können jetzt Testdaten zum Definieren von hyperelastischen Mooney Rivlin- und Ogden-Materialeigenschaften bereitstellen.

Definieren des Materials mithilfe von Testdaten

  1. Erstellen Sie eine nicht-lineare Studie.
  2. Wenn Sie ein hyperelastisches Material festlegen, wählen Sie die Registerkarte Eigenschaften des Dialogfensters Material.
  3. Klicken Sie im Feld Materialquelle auswählen auf Benutzerdefiniert.
  4. Wählen Sie Hyperelastisch - Mooney Rivlin oder Hyperelastisch - Ogden als Modelltyp aus.
  5. Klicken Sie auf Kurvendaten zur Berechnung der Materialkonstanten verwenden.
    Die Registerkarte Tabellen & Kurven wird aktiviert.
  6. Wählen Sie im Menü Typ je nach verfügbaren Daten die Option Einfache Spannung, Planare Spannung oder reine Schubspannung oder Biaxiale Spannung aus.
  7. Wählen Sie unter Tabellendaten die Maßeinheiten aus, und definieren Sie die Kurve manuell, oder klicken Sie auf Datei, um die Kurve aus einer .dat-Datei zu importieren.
    Wenn Sie mehr als eine Testdatendatei haben, wiederholen Sie die Schritt 6 und 7. Sie können bis zu 3 Kurven (für „Simple Tension“, „Planare Zugspannung oder reine Schubspannung“ und „Biaxiale Spannung“) definieren. Jede Kurve kann bis zu 200 Datenpunkte enthalten. Die Datenpunkte der Kurve müssen das Dehnungsverhältnis (verformte Länge/unverformte Länge) versus Nennspannung (Kraft geteilt durch Anfangsfläche) repräsentieren.
  8. Klicken Sie auf OK.
    Die Konstanten werden im aktiven Ergebnisordner der Studie in einer Textdatei mit der Erweiterung .log gespeichert.
    Der Solver berechnet die Materialkonstanten folgendermaßen:
    1. Führt eine Kurvenanpassung durch, um die Materialkonstanten zu erhalten.
      Für das Materialmodell „Hyperelastisch - Ogden“ berechnet Simulation die vier Leistungsmaterialkoeffizienten aus den folgenden Standardbereichen:
      Leistungskoeffizienten

      (Ogden-Materialmodell)

      		 Standardbereich (Min. - Max.)
      Erster 1,0 bis 2,0
      Zweiter 4,5 bis 5,5
      Dritter -2,5 bis -1,5
      Vierter 17,5 bis 18,5
    2. Basierend auf den berechneten Materialkonstanten die werden die Funktion der Dehnungsenergiedichte und die Spannungsfunktion (abgeleitet aus der Energiedichtefunktion) definiert.
    3. Berechnet wieder die Spannung, theoretische Spannung genannt, aus der benutzerdefinierten Dehnung.
    4. Berechnet den Spannungsfehler, der durch die Differenz zwischen der Benutzereingabe und den theoretischen Werten definiert ist.

Definieren der Mooney-Rivlin- und Ogden-Materialkonstanten

Direktes Definieren der Mooney-Rivlin- und Ogden-Materialkonstanten:

  1. Erstellen Sie eine nicht-lineare Studie.
  2. Wenn Sie ein hyperelastisches Material festlegen, klicken Sie im Dialogfeld Material auf die Registerkarte Eigenschaften.
  3. Klicken Sie im Feld Materialquelle auswählen auf Benutzerdefiniert.
  4. Wählen Sie Hyperelastisch - Mooney Rivlin oder Hyperelastisch - Ogden als Modelltyp aus.
  5. Legen Sie die Maßeinheiten und die Anzahl der Konstanten fest, und definieren Sie die relevanten Konstanten und Koeffizienten direkt in der Tabelle auf Grundlage des ausgewählten Modells.
  6. Klicken Sie auf OK.