Hyperelastische Materialmodelle können zur Modellierung gummiartiger Materialien verwendet werden, wenn Lösungen große Verformungen umfassen. Das Material wird als nicht-linear elastisch, isotrop und nicht komprimierbar angesehen.
Die Finite-Elemente-Formel für solche Materialien hat numerische Schwierigkeiten, und zwar aufgrund der fehlenden Komprimierbarkeit. Eine Pönalenmethode, basierend auf der Einführung der Komprimierbarkeit in die Dehnungsenergiedichte-Funktion, wird zur Erzielung der zusätzlichen Freiheitsgrade in der globalen Steifigkeitsmatrix herangezogen. Die Einführung dieser Pönalenfunktion modifiziert die Dehnungsenergie-Funktion von nicht komprimierbar zu nahezu nicht komprimierbar.
Elemente höherer Ordnung (hohe Qualität) bieten größere numerische Stabilität als Elemente niedrigerer Ordnung (Entwurfsqualität).
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.
Alle Kenntnisse, die für nicht-lineare Analysen benötigt werden, gelten auch für die hyperelastischen Modelle. Der Lastschritt und die Netzgröße erfordern sorgfältige Überlegungen. In einigen Fällen, insbesondere wenn keine Erfahrung mit dem aufgetretenen Problem besteht, wird ein Versuch-und-Irrtum-Ansatz empfohlen.