മെറ്റീരിയൽ ഡാറ്റ¶
FrontISTR-ൽ “മെറ്റീരിയൽ” എന്നത് എലമെന്റുകൾക്ക് നൽകുന്ന ഭൗതിക ഗുണഡാറ്റയെ ഒരു പേരിൽ ഒരുമിച്ച് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന യൂണിറ്റാണ്. ഇലാസ്റ്റിക് സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ, സാന്ദ്രത, താപചാലകത തുടങ്ങിയ ഗുണങ്ങളും ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക്, വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക്, ക്രീപ്പ് എന്നിവയുടെ ഘടനാസമവാക്യ പാരാമീറ്ററുകളും ഒരേ പേരിന് കീഴിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു. എലമെന്റ് ഗ്രൂപ്പിലേക്ക് നിയോഗിക്കൽ !SECTION വഴി നടത്തി സോളിഡ്, ഷെൽ, ഇന്റർഫേസ് തുടങ്ങിയ എലമെന്റ് തരങ്ങളെ മെറ്റീരിയൽ പേരുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉള്ളടക്കം മെഷ് ഡാറ്റയിലെ !MATERIAL അല്ലെങ്കിൽ വിശകലന നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയിലെ !MATERIAL ബ്ലോക്കിൽ നിർവചിക്കുന്നു.
മെറ്റീരിയൽ ഡാറ്റയിലെ നിയന്ത്രണങ്ങൾ വിശകലന തരം, എലമെന്റ് തരം, ഇൻപുട്ട് ഫയലിലെ നിർദ്ദേശരീതി എന്ന മൂന്ന് ഘടകങ്ങൾ നിശ്ചയിക്കുന്നു. ആദ്യം ലഭ്യമായ മെറ്റീരിയൽ മോഡലുകളും എലമെന്റ്/വിശകലന തരങ്ങളുമായുള്ള പൊരുത്തവും (സവിശേഷതകളുടെ അവലോകനം), തുടർന്ന് മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുക്കാനുള്ള സമീപനം (മെറ്റീരിയൽ മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ), പിന്നെ ഓരോ മോഡലിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾ (രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി മുതൽ) വിശദീകരിക്കുന്നു. കീവേഡ് ഫോർമാറ്റും ഡിഫോൾട്ട് മൂല്യങ്ങളും കീവേഡ് റഫറൻസിൽ കാണുക.
സവിശേഷതകളുടെ അവലോകനം¶
മെറ്റീരിയൽ ഡാറ്റയെ ഘടനാ വിശകലനത്തിനുള്ള യാന്ത്രിക മെറ്റീരിയൽ മോഡലുകളും താപചാലന/താപസ്ട്രെസ് വിശകലനത്തിനുള്ള താപഗുണങ്ങളും ആയി വിഭജിക്കാം. ഘടനാ വിശകലനത്തിൽ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിക്, ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക്, ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക്, വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക്, ക്രീപ്പ്, ഉപയോക്തൃ നിർവചിത മോഡൽ എന്നിവയിൽ നിന്ന് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. ഇവ സ്വതന്ത്ര ഘടനാസമവാക്യങ്ങളാണ്; ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക്, വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക്, ക്രീപ്പ് മോഡലുകളിൽ ഇലാസ്റ്റിക് ഭാഗത്തിന് അതേ മെറ്റീരിയലിൽ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി കൂടി നിർവചിക്കുന്നു. ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിസിറ്റി സ്വതന്ത്ര സ്ട്രെയിൻ എനർജി ഫംഗ്ഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. താപചാലനത്തിൽ സാന്ദ്രത, വിശിഷ്ട താപധാരിത, താപചാലകത എന്നിവ എലമെന്റുകൾക്ക് നൽകുന്നു.
| വിഭാഗം | പ്രധാന ഉപയോഗം | പ്രധാന ഇൻപുട്ട് കീവേഡ് | പ്രധാന റഫറൻസ് |
|---|---|---|---|
| രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി | ചെറിയ രൂപവ്യതിയാന രേഖീയ വിശകലനം, മോഡ് വിശകലനം, രേഖീയ ഡൈനാമിക് വിശകലനം, രേഖീയമല്ലാത്ത മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഇലാസ്റ്റിക് ഭാഗം | !ELASTIC, !MATERIAL ITEM=1 | !ELASTIC, !MATERIAL (മെഷ് ഡാറ്റ) |
| ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിസിറ്റി | റബ്ബർ പോലുള്ള മെറ്റീരിയലുകളുടെ വലിയ രൂപവ്യതിയാന ഇലാസ്റ്റിക് പ്രതികരണം | !HYPERELASTIC | !HYPERELASTIC |
| ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി | യീൽഡിംഗിന് ശേഷമുള്ള സ്ഥിര സ്ട്രെയിൻ, ലോഹ പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി, മണ്ണ്/പാറ മെറ്റീരിയലുകൾ | !PLASTIC | !PLASTIC |
| വിസ്കോഇലാസ്റ്റിസിറ്റി | റിലാക്സേഷനും വൈകല്യവും ഉള്ള സമയാശ്രിത പ്രതികരണം | !VISCOELASTIC, !TRS | !VISCOELASTIC, !TRS |
| ക്രീപ്പ് | സ്ട്രെസിന് കീഴിൽ സമയം കൂടുന്തോറും പുരോഗമിക്കുന്ന രൂപവ്യതിയാനം | !CREEP | !CREEP |
| താപഗുണങ്ങൾ | താപചാലന, താപസ്ട്രെസ് വിശകലനം | !MATERIAL ITEM=1–3, !EXPANSION_COEFF | !EXPANSION_COEFF |
| ഉപയോക്തൃ നിർവചിത മെറ്റീരിയൽ | ഉപയോക്താവ് നടപ്പാക്കുന്ന ഘടനാസമവാക്യം | !USER_MATERIAL, !ELASTIC TYPE=USER, !HYPERELASTIC TYPE=USER, !PLASTIC YIELD=USER | !USER_MATERIAL |
ഘടനാ വിശകലനത്തിൽ ഒരേ പേരുള്ള മെറ്റീരിയൽ മെഷ് ഡാറ്റയിലും വിശകലന നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയിലും ഉണ്ടെങ്കിൽ നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയ്ക്ക് മുൻഗണന. എന്നിരുന്നാലും മെഷ് ഡാറ്റയിലെ മെറ്റീരിയൽ നിർവചനം നിർബന്ധമാണ്; നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയിൽ അതേ പേര് ഉണ്ടെങ്കിൽ മെഷ് മൂല്യങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാത്തതിനാൽ ഡമ്മി മൂല്യങ്ങളാകാം. താപചാലന വിശകലനത്തിൽ നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയിലെ മെറ്റീരിയൽ നിർദ്ദേശം പിന്തുണയ്ക്കുന്നില്ല; മെഷ് ഡാറ്റയിലെ മൂല്യങ്ങൾ നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
വിശകലന തരപ്രകാരം: രേഖീയ സ്റ്റാറ്റിക്, മോഡ്, രേഖീയ ഡൈനാമിക് വിശകലനങ്ങളിൽ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ത്രിമാന കോൺടിന്യുവം സോളിഡ് എലമെന്റുകളുള്ള രേഖീയമല്ലാത്ത സ്റ്റാറ്റിക്/ഡൈനാമിക് വിശകലനങ്ങളിൽ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക്, ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക്, വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക്, ക്രീപ്പ്, ഉപയോക്തൃ നിർവചിത മോഡലുകൾ ഉപയോഗിക്കാം. താപചാലനത്തിൽ ഘടനാ മെറ്റീരിയൽ മോഡലുകൾക്കു പകരം സാന്ദ്രത, വിശിഷ്ട താപധാരിത, താപചാലകത ഉപയോഗിക്കുന്നു. വിശകലന തരങ്ങൾ കാണുക.
എലമെന്റ് തരം അനുസരിച്ചും നിയന്ത്രണങ്ങളുണ്ട്. ത്രിമാന കോൺടിന്യുവം സോളിഡ് എലമെന്റുകളിൽ രേഖീയമല്ലാത്ത ഘടനാ മെറ്റീരിയൽ മോഡലുകൾ ലഭ്യമാണ്. പ്ലെയിൻ സ്ട്രെസ്, പ്ലെയിൻ സ്ട്രെയിൻ, അക്ഷസമമിത എലമെന്റുകളിൽ അടിസ്ഥാനമായി രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി മാത്രം; ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക്, ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക്, വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക്, ക്രീപ്പ് പിന്തുണയില്ല. ഷെൽ എലമെന്റുകൾ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി, ഒറ്റ/പല ലെയർ, ഐസോട്രോപിക്/അനൈസോട്രോപിക് നിർദ്ദേശങ്ങൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു; നോൺലീനിയർ മെറ്റീരിയൽ മോഡലുകൾ പിന്തുണയില്ല. ഇന്റർഫേസ് എലമെന്റുകളിൽ താപചാലനത്തിനുള്ള ഗ്യാപ് ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ/റേഡിയേഷൻ !SECTION ഡാറ്റ വരിയിൽ നൽകുന്നു. വിശദാംശങ്ങൾക്ക് എലമെന്റ് ലൈബ്രറി കാണുക.
എലമെന്റ് തരവും മെറ്റീരിയൽ മോഡലും തമ്മിലുള്ള പിന്തുണ താഴെപ്പട്ടികയിൽ.
| എലമെന്റ് തരം | രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിക് (ഐസോട്രോപിക്) | രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിക് (ഓർത്തോട്രോപിക്/ലാമിനേറ്റ്) | ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക് | ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക് | വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക് | ക്രീപ്പ് | താപഗുണങ്ങൾ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ത്രിമാന സോളിഡ് | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| പ്ലെയിൻ സ്ട്രെസ് / പ്ലെയിൻ സ്ട്രെയിൻ / അക്ഷസമമിതി | ○ | — | — | — | — | — | ○ |
| ഷെൽ (ഒറ്റ/പല ലെയർ) | ○ | ○ | — | — | — | — | — |
| ബീം / ട്രസ് | ○ | — | — | — | — | — | — |
| ഇന്റർഫേസ് | — | — | — | — | — | — | ○ |
(ചിഹ്നങ്ങൾ: ○ ലഭ്യം / — പിന്തുണയില്ല). ഇന്റർഫേസ് എലമെന്റിന്റെ താപഗുണങ്ങളായി ഗ്യാപ് ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫറും വികിരണവും !SECTION ൽ നൽകുന്നു.
മെറ്റീരിയൽ നിർവചനത്തിന് രണ്ട് പാതകളുണ്ട്. മെഷ് ഡാറ്റയിൽ !SECTION വഴി എലമെന്റ് ഗ്രൂപ്പിനെയും മെറ്റീരിയൽ പേരിനെയും ബന്ധിപ്പിച്ച് !MATERIAL, !ITEM വഴി ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു. വിശകലന നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയിൽ !MATERIAL ബ്ലോക്കിനുള്ളിൽ !ELASTIC, !HYPERELASTIC, !PLASTIC മുതലായവ വയ്ക്കുന്നു. നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയിലെ !MATERIAL ഒരേ പേരുള്ള മെഷ് നിർവചനത്തെ മറികടക്കും. മെഷ് ഡാറ്റ വശത്തെ !SECTION, !MATERIAL വിശദാംശങ്ങൾക്ക് !SECTION (മെഷ് ഡാറ്റ), !MATERIAL (മെഷ് ഡാറ്റ), നിയന്ത്രണ ഭാഗത്തിന് !MATERIAL (വിശകലന നിയന്ത്രണ ഡാറ്റ) കാണുക.
മെറ്റീരിയൽ മോഡൽ എങ്ങനെ തിരഞ്ഞെടുക്കാം¶
ആദ്യം രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി മതിയോ എന്ന് തീരുമാനിക്കുക. രൂപവ്യതിയാനം ചെറുതും സ്ട്രെസ് യീൽഡ് പോയിന്റ് കടക്കാത്തതും സമയാശ്രിത റിലാക്സേഷൻ/ക്രീപ്പ് ആവശ്യമില്ലാത്തതുമായാൽ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിക് മോഡൽ. വലിയ ഇലാസ്റ്റിക് രൂപവ്യതിയാനത്തിന് ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക്, യീൽഡിംഗിന് ശേഷമുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക് സ്ട്രെയിനിന് ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക്, റിലാക്സേഷൻ സമയമുള്ള മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക്, ദീർഘകാല ലോഡിൽ വളരുന്ന രൂപവ്യതിയാനത്തിന് ക്രീപ്പ് തിരഞ്ഞെടുക്കുക.
| പ്രശ്നത്തിന്റെ സ്വഭാവം | സാധ്യതയുള്ള മോഡൽ | തിരഞ്ഞെടുപ്പ് സൂചന |
|---|---|---|
| ചെറിയ രൂപവ്യതിയാനത്തിൽ സ്ട്രെസ്–സ്ട്രെയിൻ രേഖീയമാണ് | രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി | യങ്ങ് മോഡുലസും പൊയ്സൺ അനുപാതവും കൊണ്ട് വിവരിക്കാനാകുമ്പോൾ |
| വലിയ രൂപവ്യതിയാനത്തിനുശേഷവും അൺലോഡ് ചെയ്താൽ മടങ്ങുന്നു | ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിസിറ്റി | റബ്ബർ പോലുള്ള മെറ്റീരിയൽ, രേഖീയമല്ലാത്ത ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ ആവശ്യമായപ്പോൾ |
| യീൽഡ് പോയിന്റ് കടന്ന് സ്ഥിര സ്ട്രെയിൻ ശേഷിക്കുന്നു | ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി | യീൽഡ് ഫംഗ്ഷനും ഹാർഡനിംഗ് നിയമവും വേുമ്പോൾ |
| ലോഡ് നിലനിർത്തുമ്പോൾ സ്ട്രെസ് റിലാക്സേഷൻ/വൈകല്യം | വിസ്കോഇലാസ്റ്റിസിറ്റി | റിലാക്സേഷൻ ഗുണകവും സമയവും കൊണ്ട് വിവരിക്കാനാകുമ്പോൾ |
| ദീർഘകാല ലോഡിൽ സ്ട്രെയിൻ സഞ്ചയിക്കുന്നു | ക്രീപ്പ് | Norton നിയമം കൊണ്ട് ഏകദേശീകരിക്കാനാകുമ്പോൾ |
| നിലവിലുള്ള മോഡലുകൾ കൊണ്ട് വിവരിക്കാനാകില്ല | ഉപയോക്തൃ നിർവചിത മെറ്റീരിയൽ | ബാഹ്യ സബ്റൂട്ടീനിൽ ഘടനാസമവാക്യം നടപ്പാക്കുമ്പോൾ |
താപനില ആശ്രിതത്വം ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഓരോ മോഡലിന്റെയും പിന്തുണ പരിശോധിക്കുക. രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി, ക്രീപ്പ്, താപവികാസ ഗുണകം എന്നിവ താപനില പട്ടിക പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. വിസ്കോഇലാസ്റ്റിസിറ്റിയിൽ Prony ഗുണകങ്ങളെ നേരിട്ട് ഇന്റർപൊളേറ്റ് ചെയ്യാതെ !TRS താപനില ഷിഫ്റ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിസിറ്റിയിൽ Mises യീൽഡിന്റെ മൾട്ടിലീനിയർ ഹാർഡനിംഗിന് താപനില ആശ്രിത പട്ടിക ലഭ്യം; Mohr-Coulomb, Drucker-Prager-ൽ ഇല്ല.
അനൈസോട്രോപ്പിയോ ലാമിനേഷനോ കൈകാര്യം ചെയ്യുമ്പോൾ എലമെന്റ് തരം ശ്രദ്ധിക്കുക. സോളിഡ് എലമെന്റുകൾ ഓർത്തോട്രോപിക് രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. ഷെൽ എലമെന്റുകൾ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിക് പരിധിയിൽ ഐസോട്രോപിക്/അനൈസോട്രോപിക് ഒറ്റലെയറും ലാമിനേറ്റും പിന്തുണയ്ക്കുന്നു; ഷെലിൽ രേഖീയമല്ലാത്ത മെറ്റീരിയൽ മോഡലുകൾ ഉപയോഗിക്കാനാവില്ല.
ഏകദേശം അസംകുച്യ മെറ്റീരിയലിൽ പൊയ്സൺ അനുപാതം 0.5 ആയി നൽകരുത്. FrontISTR പൂർണ അസംകുച്യത നേരിട്ട് പിന്തുണയ്ക്കുന്നില്ല. അസംകുച്യത ശക്തമായി ബാധിക്കുന്ന വലിയ രൂപവ്യതിയാന പ്രശ്നങ്ങളിൽ എലമെന്റ് സമവാക്യവത്കരണവും പ്രധാനമാണ്; എലമെന്റ് ലൈബ്രറി കാണുക.
രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി¶
രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റിയാണ് FrontISTR ഘടനാ വിശകലനത്തിലെ അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയൽ മോഡൽ. രേഖീയ സ്റ്റാറ്റിക്, മോഡ്, രേഖീയ ഡൈനാമിക് വിശകലനങ്ങളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക്, വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക്, ക്രീപ്പ് മോഡലുകളിലും ഇലാസ്റ്റിക് ഭാഗമായി അതേ മെറ്റീരിയലിൽ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി നിർവചിക്കുന്നു. → !ELASTIC.
ഐസോട്രോപിക് രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റിയിൽ യങ്ങ് മോഡുലസും പൊയ്സൺ അനുപാതവും നൽകുന്നു; താപനില ആശ്രിത പട്ടികയായി നൽകാം. ഓർത്തോട്രോപിക് മോഡലിന് മൂന്ന് ദിശകളിലെ യങ്ങ് മോഡുലസ്, മൂന്ന് പൊയ്സൺ അനുപാതം, മൂന്ന് ഷിയർ മോഡുലസ്—ആകെ ഒമ്പത് സ്വതന്ത്ര സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ—നൽകുന്നു. മെറ്റീരിയൽ കോഓർഡിനേറ്റ് സിസ്റ്റം ആവശ്യമായതിനാൽ അനുബന്ധ !SECTION ൽ ലോക്കൽ കോഓർഡിനേറ്റ് സിസ്റ്റം നൽകുക.
മെഷ് ഡാറ്റയിൽ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി നൽകാൻ !SECTION, !MATERIAL ചേർക്കുക. താഴെയുള്ള ഉദാഹരണത്തിൽ സോളിഡ് എലമെന്റ് ഗ്രൂപ്പ് ALL ന് M1 നൽകുന്നു; ITEM=1 ൽ യങ്ങ് മോഡുലസ്/പൊയ്സൺ അനുപാതം, ITEM=2 ൽ മാസ് സാന്ദ്രത, ITEM=3 ൽ രേഖീയ താപവികാസ ഗുണകം.
!SECTION, TYPE=SOLID, EGRP=ALL, MATERIAL=M1
!MATERIAL, NAME=M1, ITEM=3
!ITEM=1, SUBITEM=2
4000., 0.3
!ITEM=2
8.0102E-10
!ITEM=3
1.0E-5
ഷെൽ എലമെന്റിൽ രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റിയുടെ പരിധിയിൽ ഒറ്റലെയറും ലാമിനേറ്റും നിർവചിക്കാം. ഐസോട്രോപിക് ഒറ്റലെയറിന് SUBITEM=4, അനൈസോട്രോപിക് ഒറ്റലെയറിന് SUBITEM=9. ലാമിനേറ്റിൽ ഓരോ ലെയറിന്റെയും മെറ്റീരിയൽ സ്ഥിരാങ്കങ്ങളും ലെയർ ഭാരങ്ങളും അതേ !ITEM ൽ നിരത്തുന്നു; ഭാരങ്ങൾ ആകെ മൂല്യം ഉപയോഗിച്ച് നോർമലൈസ് ചെയ്ത് കനംദിശ സമാകലനഭാരമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഷെലിന്റെ യഥാർത്ഥ കനം !SECTION, TYPE=SHELL ൽ നൽകുന്നു.
ഐസോട്രോപിക് മെറ്റീരിയലിന്റെ ഒറ്റലെയർ ഷെൽ ഉദാഹരണം:
ഐസോട്രോപിക് മെറ്റീരിയലിന്റെ രണ്ട്-ലെയർ ലാമിനേറ്റ് ഷെൽ ഉദാഹരണം:
അനൈസോട്രോപിക് മെറ്റീരിയലിന്റെ ഒറ്റലെയർ ഷെൽ ഉദാഹരണം. അനൈസോട്രോപ്പി കോണം ഡിഗ്രിയിൽ നൽകുന്നു.
!MATERIAL, NAME=M1, ITEM=1
!ITEM=1, SUBITEM=9
1, 28600., 0.15, 32.3, 28600., 12434., 12434., 12434., 0.0
അനൈസോട്രോപിക് മെറ്റീരിയലിന്റെ രണ്ട്-ലെയർ ലാമിനേറ്റ് ഷെൽ ഉദാഹരണം:
!MATERIAL, NAME=M1, ITEM=1
!ITEM=1, SUBITEM=17
1, 28600., 0.15, 32.3, 28600., 12434., 12434., 12434., 0.0,
28600., 0.15, 32.3, 28600., 12434., 12434., 12434., 0.0
ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിസിറ്റി¶
ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിസിറ്റി സ്ട്രെയിൻ എനർജി ഫംഗ്ഷനിൽ നിന്ന് സ്ട്രെസ് നിർവചിക്കുന്ന രേഖീയമല്ലാത്ത ഇലാസ്റ്റിക് മോഡലാണ്. വലിയ രൂപവ്യതിയാനത്തിനുശേഷവും അൺലോഡ് ചെയ്താൽ മടങ്ങുന്ന റബ്ബർപോലുള്ള മെറ്റീരിയലുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. !MATERIAL ബ്ലോക്കിൽ !HYPERELASTIC നൽകുക. → !HYPERELASTIC.
FrontISTR താഴെപ്പറയുന്ന ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക് മോഡലുകൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. OGDEN പിന്തുണയില്ല.
| മോഡൽ | ഇൻപുട്ട് തരം | പ്രധാന ഗുണകങ്ങൾ | സവിശേഷത |
|---|---|---|---|
| Neo-Hookean | NEOHOOKE | \(C_{10}\), \(D\) | Mooney-Rivlin ൽ \(C_{01}=0\) നോട് തുല്യമായ ലളിത ഐസോട്രോപിക് ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക് മോഡൽ |
| Mooney-Rivlin | MOONEY-RIVLIN | \(C_{10}\), \(C_{01}\), \(D\) | രണ്ട് ലഘൂകരിച്ച ഇൻവേറിയന്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഐസോട്രോപിക് ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക് മോഡൽ |
| Arruda-Boyce | ARRUDA-BOYCE | \(\mu\), \(\lambda_m\), \(D\) | മോളിക്യുലാർ ചെയിൻ നെറ്റ്വർക്കിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയ റബ്ബർ മോഡൽ |
| അനൈസോട്രോപിക് Mooney-Rivlin | MOONEY-RIVLIN-ANISO | ഇൻപുട്ടിൽ 10 ഗുണകങ്ങൾ വായിക്കുന്നു; നിലവിലെ ഘടനാസമവാക്യം ആദ്യ 5 ഉപയോഗിക്കുന്നു | ഫൈബർ ദിശ പോലുള്ള അനൈസോട്രോപ്പിയുള്ള ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക് പ്രതികരണം |
| ഉപയോക്തൃ നിർവചിത ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക് | USER | ഉപയോക്തൃ സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ | ബാഹ്യ സബ്റൂട്ടീനിൽ ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക് ഘടനാസമവാക്യം നടപ്പാക്കുന്നു |
ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിസിറ്റിയിൽ വോള്യം മാറ്റത്തിനുള്ള \(D\) ഗുണകം കംപ്രസിബിലിറ്റി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. പൂർണ അസംകുച്യ മെറ്റീരിയൽ പിന്തുണയില്ല; \(\nu=0.5\) നോട് തുല്യമായ നിർദ്ദേശം ഉപയോഗിക്കരുത്. ഏകദേശം അസംകുച്യ മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് മോഡൽ ഗുണകങ്ങളോടൊപ്പം എലമെന്റ് സമവാക്യവത്കരണവും ശ്രദ്ധാപൂർവം തിരഞ്ഞെടുക്കണം.
ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിസിറ്റി ഡിഫോൾട്ടായി Total Lagrange ചട്ടക്കൂടിലാണ്. സ്ട്രെയിൻ എനർജി ഫംഗ്ഷൻ, സ്ട്രെസ്, ടാൻജന്റ് സ്റ്റിഫ്നസ് എന്നിവയ്ക്ക് ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിസിറ്റി (സിദ്ധാന്തം) കാണുക.
ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി¶
ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി യീൽഡ് ഫംഗ്ഷൻ ഉപയോഗിച്ച് ഇലാസ്റ്റിക്/പ്ലാസ്റ്റിക് പ്രദേശങ്ങൾ വേർതിരിക്കുകയും യീൽഡിംഗിന് ശേഷമുള്ള പ്രതികരണം ഹാർഡനിംഗ് നിയമം കൊണ്ട് നിർവചിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതേ !MATERIAL ബ്ലോക്കിൽ !ELASTIC, !PLASTIC ചേർക്കുക. → !PLASTIC.
FrontISTR-ൽ യീൽഡ് ഫംഗ്ഷനും ഹാർഡനിംഗ് നിയമവും ചേർത്ത് ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക് മോഡൽ നൽകുന്നു. പിന്തുണ:
| യീൽഡ് ഫംഗ്ഷൻ | ഇൻപുട്ട് തരം | പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഹാർഡനിംഗ് | പ്രധാന ഉപയോഗം |
|---|---|---|---|
| Mises | MISES | BILINEAR, MULTILINEAR, SWIFT, RAMBERG-OSGOOD, KINEMATIC, COMBINED | ലോഹങ്ങളിലെ ഐസോട്രോപിക് യീൽഡിംഗ് |
| Mohr-Coulomb | MOHR-COULOMB | BILINEAR, MULTILINEAR | ഘർഷണ കോണും കോഹീഷനും ഉപയോഗിക്കുന്ന മണ്ണ്/പാറ മെറ്റീരിയലുകൾ |
| Drucker-Prager | DRUCKER-PRAGER | BILINEAR, MULTILINEAR | Mohr-Coulomb-ന്റെ മൃദുവായ മർദ്ദാശ്രിത ഏകദേശം |
| ഉപയോക്തൃ നിർവചിത യീൽഡ് | USER | ഉപയോക്തൃ നിർവചിതം | ബാഹ്യ സബ്റൂട്ടീനിൽ ടാൻജന്റ് സ്റ്റിഫ്നസും റിട്ടേൺ മാപ്പിംഗും നടപ്പാക്കുമ്പോൾ |
Mises മൾട്ടിലീനിയർ ഹാർഡനിംഗ് താപനില ആശ്രിത പട്ടിക പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. Mises ബിലീനിയർ, Swift, Ramberg-Osgood, കിനിമാറ്റിക്, കോംബൈൻഡ് ഹാർഡനിംഗ് സ്ഥിര ഫോർമുലകളാണ്. Mohr-Coulomb, Drucker-Prager താപനില ആശ്രിതമല്ല. മൾട്ടിലീനിയർ ഹാർഡനിംഗിൽ പ്ലാസ്റ്റിക് സ്ട്രെയിൻ നെഗറ്റീവ് ആകരുത്, ആദ്യ പ്ലാസ്റ്റിക് സ്ട്രെയിൻ 0 ആയിരിക്കണം.
ഷെൽ, പ്ലെയിൻ സ്ട്രെസ്, പ്ലെയിൻ സ്ട്രെയിൻ, അക്ഷസമമിത എലമെന്റുകൾ ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി പിന്തുണയ്ക്കുന്നില്ല. അതിന് ത്രിമാന കോൺടിന്യുവം സോളിഡ് എലമെന്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി ഡിഫോൾട്ടായി Updated Lagrange ചട്ടക്കൂടിലാണ്. !PLASTIC ൽ INFINITESIMAL നൽകിയാൽ ചെറിയ രൂപവ്യതിയാന ഘടനാസമവാക്യം. സ്ട്രെസ് അപ്ഡേറ്റ് റിട്ടേൺ മാപ്പിംഗ് അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള സമാകലനം ഉപയോഗിക്കുന്നു; ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി (സിദ്ധാന്തം) കാണുക.
വിസ്കോഇലാസ്റ്റിസിറ്റി¶
വിസ്കോഇലാസ്റ്റിസിറ്റി ഇലാസ്റ്റിക് പ്രതികരണത്തിൽ സമയാശ്രിത റിലാക്സേഷൻ ചേർക്കുന്നു. FrontISTR സാധാരണീകൃത Maxwell മോഡൽ Prony ശ്രേണിയായി നൽകുന്നു. അതേ !MATERIAL ബ്ലോക്കിൽ !ELASTIC, !VISCOELASTIC നിർവചിക്കുക. → !VISCOELASTIC.
Prony ശ്രേണിയിൽ റിലാക്സേഷൻ ഗുണകവും സമയവും നിരവധി വരികളായി നൽകുന്നു; റിലാക്സേഷൻ സമയം 0 ആകരുത്. താപനില ആശ്രിതത്വത്തിന് !TRS നെ !VISCOELASTIC ന് ശേഷം നൽകി താപനില ഷിഫ്റ്റ് ഫാക്ടർ നിർവചിക്കുക. → !TRS.
താപനില ഷിഫ്റ്റിന് WLF, Arrhenius തരങ്ങളുണ്ട്; രണ്ടിലും ഷിഫ്റ്റ് ഫാക്ടർ \(A\) വിശകലന താപനില \(\theta\) യുടെയും റഫറൻസ് താപനില \(\theta_0\) യുടെയും ഫംഗ്ഷനാണ്. രണ്ടിലും C1, C2 എന്ന രണ്ട് മെറ്റീരിയൽ സ്ഥിരാങ്കങ്ങളും റഫറൻസ് താപനിലയും നൽകുന്നു; എന്നാൽ അവയുടെ അർത്ഥം തിരഞ്ഞെടുത്ത ഷിഫ്റ്റ് മോഡലനുസരിച്ച് വ്യത്യസ്തമാണ് (WLF തരത്തിൽ Williams-Landel-Ferry സമവാക്യത്തിലെ രണ്ട് ഗുണകങ്ങൾ, Arrhenius തരത്തിൽ സജീവീകരണ ഊർജവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട രണ്ട് ഗുണകങ്ങൾ). സമവാക്യത്തിനും വ്യുത്പാദനത്തിനും വിസ്കോഇലാസ്റ്റിസിറ്റി കാണുക.
ക്രീപ്പ്¶
ക്രീപ്പ് സ്ഥിര ലോഡിലോ സ്ട്രെസിലോ സമയം കൂടുന്തോറും സ്ട്രെയിൻ വർധിക്കുന്ന പ്രതിഭാസത്തെ മോഡൽ ചെയ്യുന്നു. FrontISTR !CREEP Norton നിയമം പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. അതേ !MATERIAL ബ്ലോക്കിൽ !ELASTIC, !CREEP നിർവചിക്കുക. → !CREEP.
Norton നിയമത്തിൽ ക്രീപ്പ് സ്ട്രെയിൻ നിരക്ക് തുല്യ സ്ട്രെസ്, സമയം, മെറ്റീരിയൽ സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ \(A\), \(n\), \(m\) എന്നിവയുടെ പവർ-ലോ രൂപത്തിൽ നൽകുന്നു (ക്രീപ്പ്). സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ താപനില ആശ്രിത പട്ടികയായി നൽകാം.
!CREEP ലെ TYPE=USER പിന്തുണയില്ല. ക്രീപ്പ് ഉൾപ്പെടുന്ന സ്വന്തം ഘടനാസമവാക്യം നടപ്പാക്കാൻ ഉപയോക്തൃ നിർവചിത മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കുക.
താപചാലന വിശകലനത്തിലെ മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങൾ¶
താപചാലന വിശകലനത്തിൽ ഘടനാ ഇലാസ്റ്റിക്/പ്ലാസ്റ്റിക് മെറ്റീരിയലുകൾക്കു പകരം സാന്ദ്രത, വിശിഷ്ട താപധാരിത, താപചാലകത നിർവചിക്കുന്നു. ലിങ്ക്, പ്ലെയിൻ, സോളിഡ്, ഷെൽ എലമെന്റുകളിൽ മെഷ് ഡാറ്റയിലെ !MATERIAL ൽ ITEM=1–3 ഉപയോഗിക്കുന്നു. താപഗുണങ്ങൾ താപനില ആശ്രിത പട്ടികയായി നൽകാം.
താഴെയുള്ള ഉദാഹരണത്തിൽ M1 ന് സാന്ദ്രത, വിശിഷ്ട താപധാരിത, താപചാലകത എന്നിവ താപനില ആശ്രിതമായി നിർവചിക്കുന്നു. SECTION വഴി സോളിഡ് ഗ്രൂപ്പ് ALL ന് M1 നിയോഗിച്ച് !MATERIAL ലെ ITEM=1, ITEM=2, ITEM=3 എന്നിവയിൽ യഥാക്രമം സാന്ദ്രത, വിശിഷ്ട താപധാരിത, താപചാലകത താപനിലയോടൊപ്പം നൽകുന്നു.
!SECTION, TYPE=SOLID, EGRP=ALL, MATERIAL=M1
!MATERIAL, NAME=M1, ITEM=3
!ITEM=1, SUBITEM=1
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.
!ITEM=2
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.
!ITEM=3
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.
ഇന്റർഫേസ് എലമെന്റിൽ മെറ്റീരിയൽ ഡാറ്റ ഉപയോഗിക്കാതെ !SECTION, TYPE=INTERFACE ഡാറ്റ വരിയിൽ ഗ്യാപ് വീതി, ഗ്യാപ് താപസംക്രമണ ഗുണകം, വികിരണ ഗുണകം നൽകുന്നു.
ഷെൽ എലമെന്റിലെ താപചാലന വിശകലനത്തിൽ സോളിഡ് എലമെന്റുകളെപ്പോലെ !MATERIAL വഴി താപഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു. ഷെൽ കനവും കനംദിശ ഇന്റഗ്രേഷൻ പോയിന്റുകളുടെ എണ്ണവും !SECTION ൽ.
താപസ്ട്രെസ് വിശകലനത്തിൽ താപനില ഫീൽഡിൽ നിന്ന് താപ സ്ട്രെയിൻ കണക്കാക്കാൻ രേഖീയ താപവികാസ ഗുണകം നിർവചിക്കുന്നു. ഐസോട്രോപിക്, ഓർത്തോട്രോപിക് ഗുണകങ്ങളും താപനില ആശ്രിതത്വവും പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. → !EXPANSION_COEFF. ഘടനാ/ഡൈനാമിക് വിശകലനത്തിലെ മാസ് സാന്ദ്രത നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയിൽ നൽകാൻ !DENSITY; താപചാലന സാന്ദ്രത മെഷ് ഡാറ്റയിലെ !MATERIAL ITEM=1 ൽ നൽകുന്നു.
ഉപയോക്തൃ നിർവചിത മെറ്റീരിയൽ¶
FrontISTR-ൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയ മോഡലുകൾ കൊണ്ട് പ്രതിനിധീകരിക്കാനാകാത്ത ഘടനാസമവാക്യങ്ങൾ ബാഹ്യ സബ്റൂട്ടീനിൽ നടപ്പാക്കാനുള്ള പ്രവേശനമാണ് ഉപയോക്തൃ നിർവചിത മെറ്റീരിയൽ. !USER_MATERIAL വഴി സ്റ്റേറ്റ് വേരിയബിളുകളുടെ എണ്ണവും ഉപയോക്തൃ സ്ഥിരാങ്കങ്ങളും നൽകുന്നു. → !USER_MATERIAL.
!USER_MATERIAL ഡിഫോൾട്ടായി Updated Lagrange ഘടനാസമവാക്യമാണ്; KIRCHHOFF നൽകിയാൽ Total Lagrange. സ്റ്റേറ്റ് വേരിയബിൾ എണ്ണം NSTATUS; ഡാറ്റ വരികളിൽ പരമാവധി 100 ഉപയോക്തൃ സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ നൽകാം. ഇവ സബ്റൂട്ടീനിൽ ഘടനാസമവാക്യത്തിന്റെ ആന്തരിക ചാരങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
!USER_MATERIAL ൽ ഘടനാസമവാക്യം uMatlMatrix, uUpdate വഴി നടപ്പാക്കുന്നു. uMatlMatrix മെറ്റീരിയൽ ടാൻജന്റ് സ്റ്റിഫ്നസ് മടക്കുന്നു; uUpdate സ്ട്രെസും സ്റ്റേറ്റ് വേരിയബിളുകളും പുതുക്കുന്നു. ചെറിയ രൂപവ്യതിയാന ഉപയോക്തൃ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റിക്ക് !ELASTIC, TYPE=USER, ഉപയോക്തൃ ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിസിറ്റിക്ക് !HYPERELASTIC, TYPE=USER; ഇലാസ്റ്റിക് പ്രതികരണം uElasticMatrix, uElasticUpdate ൽ. ഉപയോക്തൃ യീൽഡ് ഫംഗ്ഷന് !PLASTIC, YIELD=USER ഉപയോഗിച്ച് ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക് ടാൻജന്റ് സ്റ്റിഫ്നസും റിട്ടേൺ മാപ്പിംഗും നടപ്പാക്കുന്നു.
ബന്ധപ്പെട്ട വിഷയങ്ങൾ¶
- വിശകലന തരങ്ങൾ — മെറ്റീരിയൽ മോഡലുകൾ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന വിശകലനങ്ങൾ
- എലമെന്റ് ലൈബ്രറി — മെറ്റീരിയൽ നിയോഗിക്കുന്ന എലമെന്റ് തരങ്ങളും സമവാക്യവത്കരണങ്ങളും
- ഘടനാസമവാക്യം (സിദ്ധാന്തം) — ഓരോ മോഡലിന്റെയും ഘടനാസമവാക്യവും സ്ട്രെസ് അപ്ഡേറ്റും
- !MATERIAL (മെഷ് ഡാറ്റ) — മെഷ് ഡാറ്റയിലെ ഗുണപ്പട്ടിക
- !SECTION (മെഷ് ഡാറ്റ) — എലമെന്റ് ഗ്രൂപ്പും മെറ്റീരിയൽ പേരും ബന്ധിപ്പിക്കൽ
- !MATERIAL (വിശകലന നിയന്ത്രണ ഡാറ്റ) — നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയിലെ മെറ്റീരിയൽ ബ്ലോക്ക്
- !ELASTIC — രേഖീയ ഇലാസ്റ്റിക് മെറ്റീരിയൽ
- !HYPERELASTIC — ഹൈപ്പർഇലാസ്റ്റിക് മെറ്റീരിയൽ
- !PLASTIC — ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക് മെറ്റീരിയൽ
- !VISCOELASTIC — വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക് മെറ്റീരിയൽ
- !TRS — വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക് താപനില ഷിഫ്റ്റ്
- !CREEP — ക്രീപ്പ് മെറ്റീരിയൽ
- !DENSITY — ഘടനാ/ഡൈനാമിക് വിശകലനത്തിലെ മാസ് സാന്ദ്രത
- !EXPANSION_COEFF — രേഖീയ താപവികാസ ഗുണകം
- !USER_MATERIAL — ഉപയോക്തൃ നിർവചിത മെറ്റീരിയൽ