पदार्थ डेटा¶
FrontISTR मधील "पदार्थ" म्हणजे एलिमेंटना दिला जाणारा भौतिक गुणधर्मांचा डेटा एका नावाखाली एकत्र व्यवस्थापित करण्याचे एकक आहे. यामध्ये लवचिकता गुणांक, घनता, उष्णता चालकता यांसारखी गुणधर्म मूल्ये तसेच लवचिक-प्लास्टिक, विस्कोइलॅस्टिक आणि क्रीप यांसारख्या संघटक नियमांची प्राचले एका नावाखाली एकत्र केली जातात. एलिमेंट गटांना पदार्थ नेमण्यासाठी !SECTION वापरले जाते आणि एलिमेंट प्रकार (सॉलिड, शेल, इंटरफेस इ.) पदार्थ नावाशी जोडला जातो. पदार्थाची प्रत्यक्ष व्याख्या जाळी डेटामधील !MATERIAL किंवा विश्लेषण नियंत्रण डेटामधील !MATERIAL ब्लॉकमध्ये केली जाते.
पदार्थ डेटावरील निर्बंध विश्लेषण प्रकार, एलिमेंट प्रकार आणि इनपुट फाइलमधील निर्देश पद्धत या तीन बाबींनी ठरतात. खाली प्रथम उपलब्ध पदार्थ मॉडेल आणि एलिमेंट/विश्लेषण प्रकारांतील संबंध (कार्यांचा आढावा), नंतर पदार्थ मॉडेल निवडीची पद्धत (पदार्थ मॉडेलची निवड) आणि त्यानंतर स्वतंत्र मॉडेलची वैशिष्ट्ये (रेषीय लवचिकता आणि पुढील विभाग) स्पष्ट केली आहेत. प्रत्येक कीवर्डची लेखनरचना व पूर्वनिर्धारित मूल्ये कीवर्ड संदर्भात पहा.
कार्यांचा आढावा¶
पदार्थ डेटा मुख्यतः संरचनात्मक विश्लेषणातील यांत्रिक पदार्थ मॉडेल आणि उष्णता वहन/उष्ण प्रतिबल विश्लेषणातील उष्ण गुणधर्म अशा दोन गटांत विभागला जातो. संरचनात्मक विश्लेषणात उपयोगानुसार रेषीय लवचिकता, अतिलवचिकता, लवचिक-प्लास्टिकता, विस्कोइलॅस्टिसिटी, क्रीप किंवा वापरकर्ता-परिभाषित पदार्थ निवडला जातो. हे स्वतंत्र संघटक नियम आहेत; लवचिक-प्लास्टिकता, विस्कोइलॅस्टिसिटी आणि क्रीपमध्ये लवचिक भागासाठी त्याच पदार्थात रेषीय लवचिकता एकत्र वापरली जाते (अतिलवचिकता स्वतंत्र विकृती-ऊर्जा फलन वापरत असल्याने रेषीय लवचिक कडकपणाचा संदर्भ घेत नाही). उष्णता वहन विश्लेषणात घनता, विशिष्ट उष्मा आणि उष्णता चालकता एलिमेंटना दिली जाते.
| वर्ग | प्रमुख उपयोग | इनपुटमधील प्रमुख कीवर्ड | प्रमुख संदर्भ |
|---|---|---|---|
| रेषीय लवचिकता | लहान विकृतीचे रेषीय विश्लेषण, मोडल विश्लेषण, रेषीय गतिक विश्लेषण, अरेषीय पदार्थाचा लवचिक भाग | !ELASTIC, !MATERIAL ITEM=1 | !ELASTIC, !MATERIAL (जाळी डेटा) |
| अतिलवचिकता | रबरसदृश पदार्थांचा मोठ्या विकृतीतील लवचिक प्रतिसाद | !HYPERELASTIC | !HYPERELASTIC |
| लवचिक-प्लास्टिकता | यील्डनंतरची कायम विकृती, धातूची प्लास्टिसिटी, भू-पदार्थ | !PLASTIC | !PLASTIC |
| विस्कोइलॅस्टिसिटी | शिथिलीकरण व विलंब असलेला कालावलंबी प्रतिसाद | !VISCOELASTIC, !TRS | !VISCOELASTIC, !TRS |
| क्रीप | प्रतिबलाखाली वेळेसह वाढणारी विकृती | !CREEP | !CREEP |
| उष्ण गुणधर्म | उष्णता वहन विश्लेषण, उष्ण प्रतिबल विश्लेषण | !MATERIAL ITEM=1〜3, !EXPANSION_COEFF | !EXPANSION_COEFF |
| वापरकर्ता-परिभाषित पदार्थ | वापरकर्त्याने अमलात आणलेला संघटक नियम | !USER_MATERIAL, !ELASTIC TYPE=USER, !HYPERELASTIC TYPE=USER, !PLASTIC YIELD=USER | !USER_MATERIAL |
संरचनात्मक विश्लेषणात समान नावाचा पदार्थ जाळी डेटा आणि विश्लेषण नियंत्रण डेटा या दोन्हीकडे परिभाषित असल्यास विश्लेषण नियंत्रण डेटाची व्याख्या प्राधान्याने वापरली जाते. मात्र जाळी डेटामधील पदार्थ व्याख्या स्वतः अनिवार्य आहे; विश्लेषण नियंत्रण डेटात समान नावाची व्याख्या असल्यास जाळी डेटातील मूल्ये वापरली जात नसल्याने ती डमी असू शकतात. उष्णता वहन विश्लेषणात मात्र विश्लेषण नियंत्रण डेटामधील पदार्थ निर्देश समर्थित नसून जाळी डेटातील मूल्ये थेट वापरली जातात.
विश्लेषण प्रकारांशी संबंध पुढीलप्रमाणे आहे. रेषीय स्थिर, मोडल आणि रेषीय गतिक विश्लेषणात रेषीय लवचिकता वापरली जाते. त्रिमितीय सलग सॉलिड एलिमेंट असलेल्या अरेषीय स्थिर आणि अरेषीय गतिक विश्लेषणात रेषीय लवचिकता आधार म्हणून वापरून अतिलवचिकता, लवचिक-प्लास्टिकता, विस्कोइलॅस्टिसिटी, क्रीप आणि वापरकर्ता-परिभाषित पदार्थ वापरता येतात. उष्णता वहन विश्लेषणात संरचनात्मक पदार्थ मॉडेलऐवजी घनता, विशिष्ट उष्मा आणि उष्णता चालकता वापरली जाते. विश्लेषण प्रकारांचा आढावा विश्लेषण प्रकार मध्ये पहा.
एलिमेंट प्रकारानुसारही निर्बंध आहेत. त्रिमितीय सलग सॉलिड एलिमेंटमध्ये संरचनात्मक विश्लेषणासाठी अरेषीय पदार्थ मॉडेल वापरता येतात. समतल प्रतिबल, समतल विकृती आणि अक्षसममित एलिमेंटमध्ये मूलतः रेषीय लवचिकता वापरली जाते; या द्विमितीय एलिमेंटना लवचिक-प्लास्टिकता, अतिलवचिकता, विस्कोइलॅस्टिसिटी किंवा क्रीपचे समर्थन नाही. शेल एलिमेंटमध्ये रेषीय लवचिकता समर्थित असून एकस्तरीय/बहुस्तरीय आणि समदिश/दिशाभिन्न निर्देश करता येतात; परंतु लवचिक-प्लास्टिकता, अतिलवचिकता, विस्कोइलॅस्टिसिटी किंवा क्रीप समर्थित नाही. इंटरफेस एलिमेंट उष्णता वहन विश्लेषणात अंतरातील उष्णता हस्तांतरण व विकिरणासाठी वापरला जातो आणि पदार्थ डेटाऐवजी !SECTION च्या डेटा ओळीत अंतर प्राचले निर्दिष्ट केली जातात. एलिमेंट गटांशी पदार्थ जोडणी आणि स्तरित इनपुट उदाहरणांसाठी एलिमेंट ग्रंथालय पहा.
एलिमेंट प्रकार आणि पदार्थ मॉडेलचा उपलब्धता तक्ता पुढीलप्रमाणे आहे.
| एलिमेंट प्रकार | रेषीय लवचिकता (समदिश) | रेषीय लवचिकता (दिशाभिन्न/स्तरित) | अतिलवचिकता | लवचिक-प्लास्टिकता | विस्कोइलॅस्टिसिटी | क्रीप | उष्ण गुणधर्म |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| त्रिमितीय सॉलिड | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| समतल प्रतिबल, समतल विकृती, अक्षसममित | ○ | — | — | — | — | — | ○ |
| शेल (एकस्तरीय/स्तरित) | ○ | ○ | — | — | — | — | — |
| बीम व ट्रस | ○ | — | — | — | — | — | — |
| इंटरफेस | — | — | — | — | — | — | ○ |
(चिन्हे: ○ उपलब्ध / — समर्थित नाही). इंटरफेस एलिमेंटचे उष्ण गुणधर्म म्हणजे !SECTION मध्ये निर्दिष्ट केलेले अंतरातील उष्णता हस्तांतरण व विकिरण.
पदार्थ व्याख्येसाठी दोन मार्ग आहेत. जाळी डेटामध्ये !SECTION ने एलिमेंट गट व पदार्थ नाव जोडले जाते आणि !MATERIAL व !ITEM ने गुणधर्म परिभाषित होतात. विश्लेषण नियंत्रण डेटामध्ये !MATERIAL ब्लॉकमध्ये !ELASTIC, !HYPERELASTIC, !PLASTIC इत्यादी ठेवून पदार्थ मॉडेल परिभाषित केले जाते. विश्लेषण नियंत्रण डेटात !MATERIAL दिल्यास जाळी डेटातील समान नावाच्या पदार्थाऐवजी विश्लेषण नियंत्रणातील व्याख्या वापरली जाते. जाळी डेटातील !SECTION आणि !MATERIAL च्या तपशीलांसाठी !SECTION (जाळी डेटा) आणि !MATERIAL (जाळी डेटा) पहा. विश्लेषण नियंत्रण डेटातील पदार्थ ब्लॉकसाठी !MATERIAL (विश्लेषण नियंत्रण डेटा) पहा.
पदार्थ मॉडेलची निवड¶
पदार्थ मॉडेल निवडताना प्रथम रेषीय लवचिकता पुरेशी आहे का ते ठरवा. विकृती लहान असेल, प्रतिबल यील्ड बिंदूपेक्षा कमी असेल आणि कालावलंबी शिथिलीकरण किंवा क्रीप विचारात घ्यायचा नसेल तर रेषीय लवचिकता वापरा. मोठ्या विकृतीतील लवचिक प्रतिसादासाठी अतिलवचिकता, यील्डनंतरच्या प्लास्टिक विकृतीसाठी लवचिक-प्लास्टिकता, शिथिलीकरण काल असलेल्या पदार्थासाठी विस्कोइलॅस्टिसिटी आणि दीर्घकाळ भार धरल्यामुळे वाढणाऱ्या विकृतीसाठी क्रीप निवडा.
| समस्येचे वैशिष्ट्य | संभाव्य पदार्थ मॉडेल | निवडीचा निकष |
|---|---|---|
| लहान विकृती आणि प्रतिबल-विकृती यांचा रेषीय संबंध | रेषीय लवचिकता | यंग गुणांक आणि पॉइसन गुणोत्तराने व्यक्त करता येते |
| मोठी विकृती असूनही भार काढल्यावर मूळ आकारात परतते | अतिलवचिकता | रबरसदृश पदार्थ; अरेषीय लवचिक विभव आवश्यक |
| यील्ड बिंदू ओलांडल्यानंतर कायम विकृती उरते | लवचिक-प्लास्टिकता | यील्ड फलन व कठिणीकरण नियम निवडणे आवश्यक |
| भार धरून ठेवताना प्रतिबल शिथिलीकरण किंवा विलंब होतो | विस्कोइलॅस्टिसिटी | शिथिलीकरण गुणांक आणि शिथिलीकरण कालाने व्यक्त करता येते |
| दीर्घकाळ भारामुळे विकृती साचते | क्रीप | Norton नियमाने सन्निकट करता येते |
| विद्यमान मॉडेलने व्यक्त करता येत नाही | वापरकर्ता-परिभाषित पदार्थ | बाह्य उपक्रमिकेत संघटक नियम अमलात आणायचा असल्यास |
तापमान अवलंबित्वासाठी प्रत्येक पदार्थ मॉडेलचे समर्थन तपासा. रेषीय लवचिकता, क्रीप आणि उष्ण प्रसरण गुणांक तापमान-अवलंबी तक्त्यांना समर्थन देतात. विस्कोइलॅस्टिसिटीमध्ये Prony गुणांकांचे थेट तापमान अंतर्वेशन न करता !TRS द्वारे तापमान शिफ्ट वापरला जातो. लवचिक-प्लास्टिकतेत Mises यील्डसाठी बहुरेषीय कठिणीकरण वापरताना तापमान-अवलंबी तक्ता वापरता येतो. Mohr-Coulomb आणि Drucker-Prager तापमान अवलंबित्वाला समर्थन देत नाहीत.
दिशाभिन्नता किंवा स्तरित रचना हाताळताना एलिमेंट प्रकाराकडेही लक्ष द्या. सॉलिड एलिमेंटमध्ये दिशालंबी रेषीय लवचिकता समर्थित आहे. शेल एलिमेंटमध्ये रेषीय लवचिकतेच्या मर्यादेत समदिश एकस्तर, दिशाभिन्न एकस्तर, समदिश स्तरित आणि दिशाभिन्न स्तरित पदार्थ समर्थित आहेत. शेल एलिमेंटमध्ये अरेषीय पदार्थ मॉडेल वापरता येत नाही.
जवळजवळ असंपीड्य पदार्थासाठी पॉइसन गुणोत्तर 0.5 ठेवू नका. FrontISTR पूर्णपणे असंपीड्य पदार्थाचा निर्देश समर्थित करत नाही. असंपीड्यतेचा प्रभाव तीव्र असलेल्या मोठ्या विकृतीच्या समस्येत एलिमेंट सूत्रीकरणाची निवडही महत्त्वाची असल्याने एलिमेंट ग्रंथालय मधील सूत्रीकरण पर्यायही तपासा.
रेषीय लवचिकता¶
रेषीय लवचिकता हे FrontISTR च्या संरचनात्मक विश्लेषणातील सर्वांत मूलभूत पदार्थ मॉडेल आहे. रेषीय स्थिर, मोडल आणि रेषीय गतिक विश्लेषणात ते वापरले जाते. लवचिक-प्लास्टिकता, विस्कोइलॅस्टिसिटी किंवा क्रीप वापरताना त्याच पदार्थात लवचिक भाग म्हणून रेषीय लवचिकता परिभाषित केली जाते. → तपशीलांसाठी !ELASTIC पहा.
समदिश रेषीय लवचिकतेत यंग गुणांक आणि पॉइसन गुणोत्तर निर्दिष्ट केले जाते. तापमान अवलंबित्वासाठी यंग गुणांक व पॉइसन गुणोत्तर तापमानाच्या फलनाप्रमाणे तक्त्यात देता येते. दिशालंबी पदार्थासाठी तीन दिशांतील यंग गुणांक, तीन पॉइसन गुणोत्तरे आणि तीन कर्तन गुणांक अशी एकूण नऊ स्वतंत्र स्थिरांके दिली जातात. दिशालंबी पदार्थासाठी पदार्थ निर्देशांक प्रणाली आवश्यक असल्याने संबंधित !SECTION मध्ये स्थानिक निर्देशांक प्रणाली निर्दिष्ट करा.
जाळी डेटात रेषीय लवचिकता निर्दिष्ट करण्यासाठी !SECTION आणि !MATERIAL एकत्र वापरा. पुढील उदाहरणात सॉलिड एलिमेंट गट ALL ला पदार्थ M1 नेमला आहे; ITEM=1 मध्ये यंग गुणांक व पॉइसन गुणोत्तर, ITEM=2 मध्ये वस्तुमान घनता आणि ITEM=3 मध्ये रेषीय उष्ण प्रसरण गुणांक परिभाषित केला आहे.
!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
शेल एलिमेंटमध्ये रेषीय लवचिकतेच्या मर्यादेत एकस्तरीय आणि स्तरित पदार्थ निर्दिष्ट करता येतात. समदिश एकस्तरीय पदार्थासाठी SUBITEM=4, दिशाभिन्न एकस्तरीय पदार्थासाठी SUBITEM=9 वापरा. स्तरित पदार्थात प्रत्येक स्तराचे पदार्थ स्थिरांक आणि स्तर वजन त्याच !ITEM मध्ये क्रमाने द्या. स्तर वजनांची बेरजेने त्यांचे सामान्यीकरण केले जाते आणि जाडी-दिशेतील समाकलन वजन म्हणून ते वापरले जाते. संपूर्ण शेलची भौतिक जाडी !SECTION, TYPE=SHELL मधील जाडीने निर्दिष्ट केली जाते.
समदिश पदार्थाच्या एकस्तरीय शेलचे उदाहरण पुढे दिले आहे.
समदिश पदार्थाच्या दोन-स्तरीय शेलचे उदाहरण पुढे दिले आहे.
दिशाभिन्न पदार्थाच्या एकस्तरीय शेलचे उदाहरण पुढे दिले आहे. दिशाभिन्नता कोन अंशांत निर्दिष्ट केला जातो.
!MATERIAL, NAME=M1, ITEM=1
!ITEM=1, SUBITEM=9
1, 28600., 0.15, 32.3, 28600., 12434., 12434., 12434., 0.0
दिशाभिन्न पदार्थाच्या दोन-स्तरीय शेलचे उदाहरण पुढे दिले आहे.
!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
अतिलवचिकता¶
अतिलवचिकता हे विकृती-ऊर्जा फलनातून प्रतिबल परिभाषित करणारे अरेषीय लवचिक पदार्थ मॉडेल आहे. मोठी विकृती झाल्यानंतरही भार काढल्यावर मूळ आकारात परतणाऱ्या रबरसदृश पदार्थांसाठी तो वापरला जातो. इनपुटमध्ये !MATERIAL ब्लॉकमध्ये !HYPERELASTIC निर्दिष्ट करा. → तपशीलांसाठी !HYPERELASTIC पहा.
FrontISTR पुढील हायपरइलॅस्टिक मॉडेलना समर्थन देते. OGDEN मॉडेल समर्थित नाही.
| मॉडेल | इनपुटमधील प्रकार | प्रमुख गुणांक | वैशिष्ट्य |
|---|---|---|---|
| Neo-Hookean | NEOHOOKE | \(C_{10}\), \(D\) | Mooney-Rivlin मधील \(C_{01}=0\) यास अनुरूप साधे समदिश हायपरइलॅस्टिक मॉडेल |
| Mooney-Rivlin | MOONEY-RIVLIN | \(C_{10}\), \(C_{01}\), \(D\) | दोन कमी केलेले अपरिवर्तक वापरणारे समदिश हायपरइलॅस्टिक मॉडेल |
| Arruda-Boyce | ARRUDA-BOYCE | \(\mu\), \(\lambda_m\), \(D\) | आण्विक साखळी जाळ्यावर आधारित रबरसदृश पदार्थ मॉडेल |
| दिशाभिन्न Mooney-Rivlin | MOONEY-RIVLIN-ANISO | इनपुटमध्ये 10 गुणांक वाचले जातात, परंतु विद्यमान संघटक नियम पहिले 5 वापरतो | तंतू दिशेसारखी दिशाभिन्नता असलेला हायपरइलॅस्टिक प्रतिसाद व्यक्त करणारे मॉडेल |
| वापरकर्ता-परिभाषित अतिलवचिकता | USER | वापरकर्ता स्थिरांके | बाह्य उपक्रमिकेत हायपरइलॅस्टिक संघटक नियम अमलात आणणारे मॉडेल |
अतिलवचिकतेमध्ये आयतन बदलाशी संबंधित \(D\) गुणांकाने संपीड्यता व्यक्त केली जाते. पूर्णपणे असंपीड्य पदार्थ समर्थित नसल्याने पॉइसन गुणोत्तर \(\nu=0.5\) यास अनुरूप निर्देश वापरू नका. जवळजवळ असंपीड्य पदार्थासाठी हायपरइलॅस्टिक गुणांकांबरोबर एलिमेंट सूत्रीकरणही योग्य निवडणे आवश्यक आहे.
अतिलवचिकता पूर्वनिर्धारितपणे Total Lagrange चौकटीत हाताळली जाते. विकृती-ऊर्जा फलन, प्रतिबल आणि स्पर्शरेषीय कडकपणाच्या व्याख्यांसाठी अतिलवचिकता (सिद्धांत) पहा.
लवचिक-प्लास्टिकता¶
लवचिक-प्लास्टिकता हा लवचिक व प्लास्टिक क्षेत्र यील्ड फलनाने विभाजित करून यील्डनंतरचा प्रतिसाद कठिणीकरण नियमाने व्यक्त करणारा पदार्थ मॉडेल आहे. इनपुटमध्ये त्याच !MATERIAL ब्लॉकमध्ये !ELASTIC आणि !PLASTIC एकत्र वापरा. → तपशीलांसाठी !PLASTIC पहा.
FrontISTR मध्ये यील्ड फलन आणि कठिणीकरण नियम एकत्र करून लवचिक-प्लास्टिक मॉडेल निर्दिष्ट केले जाते. समर्थन पुढीलप्रमाणे आहे.
| यील्ड फलन | इनपुटमधील प्रकार | समर्थित कठिणीकरण नियम | प्रमुख उपयोग |
|---|---|---|---|
| Mises | MISES | BILINEAR, MULTILINEAR, SWIFT, RAMBERG-OSGOOD, KINEMATIC, COMBINED | धातू पदार्थांसारखे समदिश यील्ड |
| Mohr-Coulomb | MOHR-COULOMB | BILINEAR, MULTILINEAR | घर्षण कोन व संसंजनाने व्यक्त होणारे मृदा/खडक पदार्थ |
| Drucker-Prager | DRUCKER-PRAGER | BILINEAR, MULTILINEAR | Mohr-Coulomb चे गुळगुळीत सन्निकटन करणारे दाब-अवलंबी यील्ड |
| वापरकर्ता-परिभाषित यील्ड | USER | वापरकर्ता-परिभाषित | बाह्य उपक्रमिकेत स्पर्शरेषीय कडकपणा आणि रिटर्न मॅपिंग अमलात आणताना |
Mises यील्डच्या बहुरेषीय कठिणीकरणात तापमान-अवलंबी तक्ता समर्थित आहे. Mises यील्डचे द्विरेषीय कठिणीकरण, Swift कठिणीकरण, Ramberg-Osgood कठिणीकरण, गतिज कठिणीकरण आणि संयुक्त कठिणीकरण स्थिरांक सूत्रांनी मोजले जातात. Mohr-Coulomb आणि Drucker-Prager तापमान अवलंबित्वाला समर्थन देत नाहीत. बहुरेषीय कठिणीकरण वापरताना प्लास्टिक विकृती ऋण नसावी आणि पहिले प्लास्टिक विकृती मूल्य 0 असावे.
शेल, समतल प्रतिबल, समतल विकृती आणि अक्षसममित एलिमेंटना लवचिक-प्लास्टिकता समर्थित नाही. लवचिक-प्लास्टिक पदार्थासाठी त्रिमितीय सलग सॉलिड एलिमेंट वापरा.
लवचिक-प्लास्टिकता पूर्वनिर्धारितपणे Updated Lagrange चौकटीत हाताळली जाते. !PLASTIC मध्ये INFINITESIMAL दिल्यास तो लहान विकृतीचा संघटक नियम म्हणून हाताळला जातो. प्रतिबल अद्ययावत करताना रिटर्न मॅपिंग आधारित समाकलन केले जाते; अल्गोरिदमच्या तपशीलांसाठी लवचिक-प्लास्टिकता (सिद्धांत) पहा.
विस्कोइलॅस्टिसिटी¶
विस्कोइलॅस्टिसिटी हा लवचिक प्रतिसादात कालावलंबी शिथिलीकरण जोडणारा पदार्थ मॉडेल आहे. FrontISTR मध्ये सामान्यीकृत Maxwell मॉडेल Prony श्रेणी म्हणून दिले जाते. त्याच !MATERIAL ब्लॉकमध्ये !ELASTIC आणि !VISCOELASTIC परिभाषित करा. → तपशीलांसाठी !VISCOELASTIC पहा.
Prony श्रेणीमध्ये शिथिलीकरण गुणांक आणि शिथिलीकरण काल यांच्या जोड्या अनेक ओळींत दिल्या जातात. शिथिलीकरण काल 0 देता येत नाही. तापमान अवलंबित्वासाठी !TRS हे !VISCOELASTIC नंतर ठेवून तापमान शिफ्ट गुणक द्या. → तपशीलांसाठी !TRS पहा.
तापमान शिफ्टसाठी WLF आणि Arrhenius प्रकार उपलब्ध आहेत. दोन्हीमध्ये शिफ्ट गुणक \(A\) हा विश्लेषण तापमान \(\theta\) आणि संदर्भ तापमान \(\theta_0\) यांचा फलन म्हणून दिला जातो. इनपुटमध्ये दोन्हींसाठी दोन पदार्थ स्थिरांके (C1, C2) आणि संदर्भ तापमान दिले जाते, परंतु निवडलेल्या शिफ्ट मॉडेलनुसार त्यांचा अर्थ बदलतो (WLF मध्ये Williams-Landel-Ferry समीकरणाचे दोन गुणांक, Arrhenius मध्ये सक्रियण ऊर्जेशी संबंधित दोन गुणांक). विशिष्ट फलनरूप आणि शिफ्ट गुणकाचे व्युत्पादन विस्कोइलॅस्टिसिटी या सिद्धांत मार्गदर्शकात पहा.
क्रीप¶
क्रीप हा स्थिर भार किंवा स्थिर प्रतिबलाखाली वेळेसह विकृती वाढण्याची घटना हाताळणारा पदार्थ मॉडेल आहे. FrontISTR मधील !CREEP Norton नियमाला समर्थन देते. त्याच !MATERIAL ब्लॉकमध्ये !ELASTIC आणि !CREEP परिभाषित करा. → तपशीलांसाठी !CREEP पहा.
Norton नियमात क्रीप विकृती दर हा समतुल्य प्रतिबल, वेळ आणि पदार्थ स्थिरांके \(A\), \(n\), \(m\) यांच्या घातांक स्वरूपात व्यक्त केला जातो (विशिष्ट फलनरूपासाठी क्रीप सिद्धांत मार्गदर्शक पहा). पदार्थ स्थिरांक तापमान-अवलंबी तक्त्यांना समर्थन देतात, त्यामुळे प्रत्येक तापमानासाठी मूल्ये देता येतात.
!CREEP मधील TYPE=USER समर्थित नाही. क्रीप असलेला स्वतंत्र संघटक नियम अमलात आणण्यासाठी वापरकर्ता-परिभाषित पदार्थ वापरा.
उष्णता वहन विश्लेषणातील पदार्थ गुणधर्म¶
उष्णता वहन विश्लेषणात संरचनात्मक विश्लेषणासाठीच्या लवचिक/प्लास्टिक पदार्थांऐवजी घनता, विशिष्ट उष्मा आणि उष्णता चालकता परिभाषित केली जाते. लिंक, समतल, सॉलिड आणि शेल एलिमेंटमध्ये जाळी डेटातील !MATERIAL साठी ITEM=1〜3 वापरले जातात. उष्ण गुणधर्म तापमान-अवलंबी तक्त्याने देता येतात.
पुढील उदाहरणात पदार्थ M1 साठी घनता, विशिष्ट उष्मा आणि उष्णता चालकता तापमान-अवलंबी स्वरूपात दिली आहेत. SECTION ने सॉलिड एलिमेंट गट ALL ला पदार्थ M1 नेमल्यानंतर !MATERIAL च्या ITEM=1 मध्ये घनता, ITEM=2 मध्ये विशिष्ट उष्मा आणि ITEM=3 मध्ये उष्णता चालकता प्रत्येकी तापमानाच्या जोडीने दिली आहे.
!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.
इंटरफेस एलिमेंटमध्ये पदार्थ डेटा न वापरता !SECTION, TYPE=INTERFACE च्या डेटा ओळीत अंतर रुंदी, अंतर उष्णता हस्तांतरण गुणांक आणि विकिरण गुणांक निर्दिष्ट केले जातात.
शेल एलिमेंटच्या उष्णता वहन विश्लेषणात सॉलिड एलिमेंटप्रमाणे पदार्थ !MATERIAL मध्ये उष्ण गुणधर्म निर्दिष्ट केले जातात. शेल जाडी आणि जाडी-दिशेतील समाकलन बिंदूंची संख्या !SECTION मध्ये दिली जाते.
उष्ण प्रतिबल विश्लेषणात तापमान क्षेत्रावरून उष्ण विकृती मोजण्यासाठी रेषीय प्रसरण गुणांक परिभाषित केला जातो. समदिश आणि दिशालंबी उष्ण प्रसरण गुणांक तसेच तापमान अवलंबित्व समर्थित आहे. → तपशीलांसाठी !EXPANSION_COEFF पहा. संरचनात्मक व गतिक विश्लेषणात वापरायची वस्तुमान घनता विश्लेषण नियंत्रण डेटात देण्यासाठी !DENSITY पहा. उष्णता वहन विश्लेषणातील घनता येथे दाखवल्याप्रमाणे जाळी डेटातील !MATERIAL ITEM=1 ने दिली जाते.
वापरकर्ता-परिभाषित पदार्थ¶
वापरकर्ता-परिभाषित पदार्थ हा FrontISTR मधील अंगभूत पदार्थ मॉडेलने व्यक्त न होणारा संघटक नियम बाह्य उपक्रमिकेत अमलात आणण्याचा प्रवेशबिंदू आहे. इनपुटमध्ये !USER_MATERIAL ने अवस्था चलांची संख्या आणि वापरकर्ता स्थिरांके दिली जातात. → तपशीलांसाठी !USER_MATERIAL पहा.
!USER_MATERIAL पूर्वनिर्धारितपणे Updated Lagrange प्रकारच्या संघटक नियमाप्रमाणे हाताळले जाते आणि KIRCHHOFF निर्देशाने Total Lagrange प्रकार म्हणून हाताळले जाते. अवस्था चलांची संख्या NSTATUS ने दिली जाते. डेटा ओळींत कमाल 100 वापरकर्ता स्थिरांके देता येतात. ही स्थिरांके आणि अवस्था चले वापरकर्ता उपक्रमिकेत संघटक नियमाच्या अंतर्गत चलांप्रमाणे वापरली जातात.
!USER_MATERIAL मध्ये संघटक नियमाचा मुख्य भाग uMatlMatrix आणि uUpdate मध्ये अमलात आणला जातो. uMatlMatrix पदार्थाचा स्पर्शरेषीय कडकपणा परत करते आणि uUpdate प्रतिबल व अवस्था चले अद्ययावत करते. लहान विकृतीसाठी वापरकर्ता लवचिकता वापरताना !ELASTIC, TYPE=USER, वापरकर्ता हायपरइलॅस्टिक मॉडेलसाठी !HYPERELASTIC, TYPE=USER वापरा आणि लवचिक प्रतिसाद uElasticMatrix व uElasticUpdate मध्ये अमलात आणा. वापरकर्ता-परिभाषित यील्ड फलनासाठी !PLASTIC, YIELD=USER वापरून लवचिक-प्लास्टिक स्पर्शरेषीय कडकपणा व रिटर्न मॅपिंग अमलात आणा.
संबंधित विषय¶
- विश्लेषण प्रकार — पदार्थ मॉडेल वापरता येणारे विश्लेषण प्रकार
- एलिमेंट ग्रंथालय — पदार्थ नेमले जाणारे एलिमेंट प्रकार आणि एलिमेंट सूत्रीकरण
- संघटक नियम (सिद्धांत) — प्रत्येक पदार्थ मॉडेलची संघटक समीकरणे आणि प्रतिबल अद्ययावत पद्धत
- !MATERIAL (जाळी डेटा) — जाळी डेटातील गुणधर्म तक्ता
- !SECTION (जाळी डेटा) — एलिमेंट गट आणि पदार्थ नाव यांची जोडणी
- !MATERIAL (विश्लेषण नियंत्रण डेटा) — विश्लेषण नियंत्रण डेटातील पदार्थ ब्लॉक
- !ELASTIC — रेषीय लवचिक पदार्थ
- !HYPERELASTIC — हायपरइलॅस्टिक पदार्थ
- !PLASTIC — लवचिक-प्लास्टिक पदार्थ
- !VISCOELASTIC — विस्कोइलॅस्टिक पदार्थ
- !TRS — विस्कोइलॅस्टिसिटीचा तापमान शिफ्ट
- !CREEP — क्रीप पदार्थ
- !DENSITY — संरचनात्मक व गतिक विश्लेषणासाठी वस्तुमान घनता
- !EXPANSION_COEFF — रेषीय उष्ण प्रसरण गुणांक
- !USER_MATERIAL — वापरकर्ता-परिभाषित पदार्थ