응력-변형률 곡선 정의하기

응력 변형 곡선은 다음 재질 모델에서 사용할 수 있습니다. 비선형 탄성, 가소성 - von Mises 및 가소성 - Tresca.

응력 변형 곡선을 정의하는 방법

  1. 재질 대화 상자에서 사용자 정의 재질을 오른쪽 클릭하고 새 카테고리를 선택합니다. 필요한 경우 새 카테고리 폴더의 이름을 바꿉니다.
  2. 새로 정의된 카테고리를 오른쪽 클릭하고 새 재질을 선택합니다.
  3. 속성 탭에서 다음과 같이 합니다.
    1. 모델 유형을 비선형 탄성, 가소성 - von Mises 또는 가소성 - Tresca로 설정합니다.
    2. 원하는 단위 를 선택합니다.
    3. 응력-변형 곡선 작성을 클릭합니다.
      테이블 및 곡선 탭이 활성화되고 유형으로 응력-변형 곡선이 선택됩니다.
  4. 테이블 데이터에서 다음과 같이 합니다.
    1. 원하는 응력 단위를 선택합니다.
    2. 테이블에 변형률과 응력 데이터 쌍을 입력합니다. 대형 변형 공식으로, 대수 변형 데이터를 입력합니다.
    3. 새 행을 열려면 점 열의 아무 셀이나 두 번 클릭합니다.
    4. 파일을 클릭하여 데이터 열이 두 개인 *.dat 텍스트에서 데이터를 읽습니다.
    5. 보기를 클릭하여 곡선을 표시합니다.
  5. 재질을 재질 라이브러리에 저장하려면 저장을 클릭합니다.
  6. 적용을 클릭합니다.
  7. 닫기를 클릭합니다.
  • 해석하는 동안 응력-변형 데이터 값이 곡선의 마지막 데이터요소를 초과하는 경우 응력-변형 곡선에 사용자가 입력한 마지막 데이터 요소가 선형적으로 외삽됩니다.
  • HyperElastic Ogden과 HyperElastic Mooney Rivlin 재질 모델에서, 다음의 견본 테스트 유형에서 실험적인 데이터를 근거로 늘이기 비율(변형된 길이/변형안된 길이) 대 명목 응력(내부 영역으로 나눈 힘)의 곡선을 정의할 수 있습니다. 단순 장력, 평면 장력 또는 순수 전단 및 이중축 장력

응력/변형 곡선의 입력

설정에 따라 비선형 해석에 응력/변형 곡선의 입력이 필요할 수도 있습니다. 이 경우 응력 및 변형에 대한 올바른 정의를 사용하여 곡선을 입력해야 합니다.

아래 표에는 사용한 재질 모델 유형 및 해석 옵션에 따라 응력/변형 곡선의 입력으로 사용할 응력 및 변형 유형이 요약되어 있습니다.

해석 옵션
재질 모델 소변형, 소변위 소변형, 대변위 대변형, 대변위
비선형 탄성 실제 응력, 엔지니어링 변형 실제 응력, 엔지니어링 변형 해당 없음
탄소성 von Mises 가소성, Tresca 가소성, Drucker Prager 실제 응력, 엔지니어링 변형 실제 응력, 엔지니어링 변형 실제 응력, 대수 변형
Hyper 탄성: Mooney-Rivlin, Ogden Blatz Ko 엔지니어링 응력, 늘이기 비율 엔지니어링 응력, 늘이기 비율 엔지니어링 응력, 늘이기 비율
Super 탄성 실제 응력, 대수 변형 실제 응력, 대수 변형 실제 응력, 대수 변형
점탄성(Viscoelastic) 실제 응력, 엔지니어링 변형 실제 응력, 엔지니어링 변형 해당 없음

해석이 완료되면 응력 결과는 코쉬 응력이며, 변형된 지오메트리의 실제 응력에 해당합니다.

변형 결과는 재질 모델과 소변형 또는 대변형 공식 중 선택한 항목에 따라 달라집니다.

비선형 탄성 모델의 경우: von Mises 가소성, Tresca 가소성, Drucker Prager, Super 탄성, 점탄성 소변형 옵션은 엔지니어링 변형을 생성하고, 대변형 옵션은 대수 변형을 생성합니다.

실제 응력 및 변형

막대의 장력이 크게 변형되면 단면 면적이 변경됩니다. 응력 및 변형에 대한 기존 엔지니어링 정의는 더 이상 정확하지 않아서, 실제 응력 및 실제 변형과 같은 새로운 측정이 도입되었습니다. 이러한 수량의 대체 이름은 코쉬 응력, 대수 변형, 고유 응력이라고 합니다.

실제 응력은 최종 변형된 단면 면적에 해당하는 입니다.

실제 변형은 이며, 여기서 l는 최종 길이, L은 막대의 변형되지 않은 길이를 나타냅니다.

엔지니어링 응력 및 변형

엔지니어링 응력(또는 명명된 응력)은 이며, 여기서 A는 변형되지 않은 최초의 단면 면적입니다.

엔지니어링 변형(또는 명명된 변형)은 이며, 여기서 Δl는 최종 막대 변형입니다.
  • 엔지니어링 변형은 소변형 측정으로, 모델의 변형이 더 이상 "소"변형이 아니면(약 5%를 초과함) 올바르지 않습니다. 대수 변형은 모델의 최종 길이에 따라 달라지는 비선형 변형 측정으로, 대변형 시뮬레이션에 사용됩니다.
  • 점탄성 모델의 경우 응력-변형의 정의는 이완 함수-시간으로 대체됩니다.
  • 곡선의 마지막 데이터 점 이후 응력/변형 곡선의 외삽법: 가소성 또는 비선형 탄성 정의에서는 정의된 응력/변형 곡선 외부의 데이터 점 쌍을 계산하기 위해 데이터 점의 마지막 커플이 선형으로 외삽됩니다.
  • 응력-변형 곡선을 정의할 때 곡선의 첫 번째 지점이 재질의 항복 지점이어야 합니다. 탄성 계수, 항복 응력 등과 같은 물성치는 응력-변형 곡선을 사용할 수 있는 경우 이 곡선에서 가져오며 재질 대화 상자의 물성치 테이블에서 가져오지 않습니다. 포아송비(NUXY)만 이 테이블에서 가져옵니다.