ข้ามไปที่เนื้อหา

Translation update pending

The Thai translation may be out of date because the Japanese source has changed. The existing translation remains available while it is being updated.

ข้อมูลวัสดุ

ใน FrontISTR “วัสดุ” คือหน่วยที่มีชื่อสำหรับจัดการข้อมูลสมบัติวัสดุที่กำหนดให้แก่เอลิเมนต์เป็นชุดเดียว กล่าวคือเป็นการรวมค่าคุณสมบัติ เช่น ค่าคงที่ยืดหยุ่น ความหนาแน่น และสภาพนำความร้อน รวมถึงพารามิเตอร์ของกฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะสำหรับอีลาสโตพลาสติก วิสโคอีลาสติก ครีป และแบบจำลองอื่น ๆ ไว้ภายใต้ชื่อเดียว การกำหนดให้กลุ่มเอลิเมนต์ทำด้วย !SECTION ซึ่งเชื่อมโยงชนิดเอลิเมนต์ (โซลิด เชลล์ อินเทอร์เฟซ เป็นต้น) กับชื่อวัสดุ เนื้อหาของวัสดุเองกำหนดด้วย !MATERIAL ในข้อมูลเมช หรือบล็อก !MATERIAL ในข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์

ข้อจำกัดของข้อมูลวัสดุกำหนดจาก 3 ปัจจัย ได้แก่ ชนิดการวิเคราะห์ ชนิดเอลิเมนต์ และวิธีระบุในไฟล์อินพุต ต่อไปนี้จะสรุปความสัมพันธ์ระหว่างแบบจำลองวัสดุที่ใช้ได้กับเอลิเมนต์และชนิดการวิเคราะห์ก่อน (ภาพรวมฟังก์ชัน) จากนั้นอธิบายแนวคิดในการเลือกแบบจำลองวัสดุ (การเลือกแบบจำลองวัสดุ) และตามด้วยข้อกำหนดของแต่ละแบบจำลอง (ความยืดหยุ่นเชิงเส้น เป็นต้น) สำหรับรูปแบบและค่าเริ่มต้นของแต่ละคีย์เวิร์ด ให้ดูเอกสารอ้างอิงคีย์เวิร์ด

ภาพรวมฟังก์ชัน

ข้อมูลวัสดุแบ่งกว้าง ๆ ได้เป็นแบบจำลองวัสดุเชิงกลที่ใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้าง และสมบัติทางความร้อนที่ใช้ในการวิเคราะห์การนำความร้อนและความเค้นความร้อน ในการวิเคราะห์โครงสร้าง ให้เลือกความยืดหยุ่นเชิงเส้น ไฮเปอร์อีลาสติก อีลาสโตพลาสติก วิสโคอีลาสติก ครีป หรือวัสดุที่ผู้ใช้กำหนดตามการใช้งาน แต่ละชนิดเป็นกฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะอิสระ โดยแบบจำลองอีลาสโตพลาสติก วิสโคอีลาสติก และครีปใช้ความยืดหยุ่นเชิงเส้นในวัสดุเดียวกันเป็นส่วนยืดหยุ่น (ไฮเปอร์อีลาสติกใช้ฟังก์ชันพลังงานความเครียดของตนเอง จึงไม่อ้างอิงความแข็งเชิงเส้นยืดหยุ่น) ในการวิเคราะห์การนำความร้อน จะกำหนดความหนาแน่น ความร้อนจำเพาะ และสภาพนำความร้อนให้แก่เอลิเมนต์

หมวด การใช้งานหลัก คีย์เวิร์ดหลักในอินพุต เอกสารอ้างอิงหลัก
ความยืดหยุ่นเชิงเส้น การวิเคราะห์เชิงเส้นการเสียรูปน้อย, การวิเคราะห์โหมด, การวิเคราะห์พลวัตเชิงเส้น, ส่วนยืดหยุ่นของวัสดุไม่เชิงเส้น !ELASTIC, !MATERIAL ITEM=1 !ELASTIC, !MATERIAL (ข้อมูลเมช)
ไฮเปอร์อีลาสติก การตอบสนองยืดหยุ่นภายใต้การเสียรูปมาก เช่น วัสดุคล้ายยาง !HYPERELASTIC !HYPERELASTIC
อีลาสโตพลาสติก ความเครียดถาวรหลังการคราก พลาสติกของโลหะ วัสดุดิน !PLASTIC !PLASTIC
วิสโคอีลาสติก การตอบสนองตามเวลาที่มีการคลายตัวหรือการหน่วง !VISCOELASTIC, !TRS !VISCOELASTIC, !TRS
ครีป การเสียรูปที่ดำเนินไปตามเวลาภายใต้ความเค้น !CREEP !CREEP
สมบัติทางความร้อน การวิเคราะห์การนำความร้อน, การวิเคราะห์ความเค้นความร้อน !MATERIAL ITEM=1 ถึง 3, !EXPANSION_COEFF !EXPANSION_COEFF
วัสดุที่ผู้ใช้กำหนด กฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะที่ผู้ใช้พัฒนา !USER_MATERIAL, !ELASTIC TYPE=USER, !HYPERELASTIC TYPE=USER, !PLASTIC YIELD=USER !USER_MATERIAL

ในการวิเคราะห์โครงสร้าง หากมีวัสดุชื่อเดียวกันกำหนดไว้ทั้งในข้อมูลเมชและข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ จะให้ความสำคัญกับนิยามฝั่งข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ อย่างไรก็ตาม นิยามวัสดุในข้อมูลเมชยังคงจำเป็น และเมื่อมีวัสดุชื่อเดียวกันในข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ ค่าฝั่งข้อมูลเมชจะไม่ถูกอ้างอิง จึงใช้ค่าดัมมีได้ ในทางกลับกัน การวิเคราะห์การนำความร้อนไม่รองรับการระบุวัสดุในข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ และใช้ค่าที่ระบุในข้อมูลเมชโดยตรง

การรองรับตามชนิดการวิเคราะห์สรุปได้ดังนี้ การวิเคราะห์สถิตเชิงเส้น การวิเคราะห์โหมด และการวิเคราะห์พลวัตเชิงเส้นใช้ความยืดหยุ่นเชิงเส้น การวิเคราะห์สถิตไม่เชิงเส้นและการวิเคราะห์พลวัตไม่เชิงเส้นที่ใช้เอลิเมนต์โซลิดต่อเนื่องสามมิติ สามารถใช้ไฮเปอร์อีลาสติก อีลาสโตพลาสติก วิสโคอีลาสติก ครีป และวัสดุที่ผู้ใช้กำหนด โดยมีพื้นฐานส่วนยืดหยุ่นเชิงเส้น การวิเคราะห์การนำความร้อนใช้ความหนาแน่น ความร้อนจำเพาะ และสภาพนำความร้อนแทนแบบจำลองวัสดุโครงสร้าง ดูภาพรวมชนิดการวิเคราะห์ที่ ประเภทการวิเคราะห์

ยังมีข้อจำกัดตามชนิดเอลิเมนต์ เอลิเมนต์โซลิดต่อเนื่องสามมิติสามารถใช้แบบจำลองวัสดุไม่เชิงเส้นสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้าง เอลิเมนต์ความเค้นระนาบ ความเครียดระนาบ และแกนสมมาตรใช้ความยืดหยุ่นเชิงเส้นเป็นหลัก และเอลิเมนต์สองมิติเหล่านี้ไม่รองรับอีลาสโตพลาสติก ไฮเปอร์อีลาสติก วิสโคอีลาสติก หรือครีป เอลิเมนต์เชลล์รองรับความยืดหยุ่นเชิงเส้น โดยกำหนดได้ทั้งชั้นเดียว/ลามิเนต และไอโซทรอปิก/แอนไอโซทรอปิก แต่ไม่รองรับอีลาสโตพลาสติก ไฮเปอร์อีลาสติก วิสโคอีลาสติก หรือครีป เอลิเมนต์อินเทอร์เฟซใช้สำหรับการถ่ายเทความร้อนผ่านช่องว่างและการแผ่รังสีในการวิเคราะห์การนำความร้อน โดยกำหนดพารามิเตอร์ช่องว่างในบรรทัดข้อมูลของ !SECTION ไม่ใช่ข้อมูลวัสดุ สำหรับตัวอย่างการเชื่อมโยงกับกลุ่มเอลิเมนต์และอินพุตลามิเนต ให้ดู ไลบรารีเอลิเมนต์ ด้วย

ตารางต่อไปนี้สรุปว่าแบบจำลองวัสดุใดใช้ได้กับเอลิเมนต์แต่ละชนิด

ชนิดเอลิเมนต์ ความยืดหยุ่นเชิงเส้น (ไอโซทรอปิก) ความยืดหยุ่นเชิงเส้น (ออร์โธทรอปิก/ลามิเนต) ไฮเปอร์อีลาสติก อีลาสโตพลาสติก วิสโคอีลาสติก ครีป สมบัติทางความร้อน
โซลิดสามมิติ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
ความเค้นระนาบ / ความเครียดระนาบ / แกนสมมาตร ○ — — — — — ○
เชลล์ (ชั้นเดียว/ลามิเนต) ○ ○ — — — — —
คาน / ทรัส ○ — — — — — —
อินเทอร์เฟซ — — — — — — ○

(สัญลักษณ์: ○ ใช้ได้ / — ไม่รองรับ) สำหรับเอลิเมนต์อินเทอร์เฟซ ให้กำหนดสมบัติทางความร้อนสำหรับการถ่ายเทความร้อนผ่านช่องว่างและการแผ่รังสีด้วย !SECTION

การนิยามวัสดุมี 2 เส้นทาง ในข้อมูลเมช !SECTION เชื่อมโยงกลุ่มเอลิเมนต์กับชื่อวัสดุ และ !MATERIAL กับ !ITEM ใช้กำหนดสมบัติวัสดุ ในข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ ให้กำหนดแบบจำลองวัสดุโดยวาง !ELASTIC, !HYPERELASTIC, !PLASTIC และคีย์เวิร์ดอื่น ๆ ภายในบล็อก !MATERIAL หากกำหนด !MATERIAL ในข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ นิยามนั้นจะถูกใช้แทนนิยามวัสดุชื่อเดียวกันในข้อมูลเมช สำหรับรายละเอียด !SECTION และ !MATERIAL ฝั่งข้อมูลเมช ให้ดู !SECTION (ข้อมูลเมช) และ !MATERIAL (ข้อมูลเมช) ส่วนบล็อกวัสดุฝั่งข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ให้ดู !MATERIAL (ข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์)

การเลือกแบบจำลองวัสดุ

เมื่อเลือกแบบจำลองวัสดุ ให้พิจารณาก่อนว่าความยืดหยุ่นเชิงเส้นเพียงพอหรือไม่ ใช้ความยืดหยุ่นเชิงเส้นเมื่อการเสียรูปมีขนาดเล็ก ความเค้นไม่เกินจุดคราก และไม่ต้องพิจารณาการคลายตัวตามเวลาหรือครีป เลือกไฮเปอร์อีลาสติกสำหรับการตอบสนองยืดหยุ่นที่มีการเสียรูปมาก เลือกอีลาสโตพลาสติกสำหรับความเครียดพลาสติกหลังการคราก เลือกวิสโคอีลาสติกสำหรับวัสดุที่มีเวลาคลายตัว และเลือกครีปสำหรับการเสียรูปที่ดำเนินต่อภายใต้การคงภาระระยะยาว

ลักษณะปัญหา แบบจำลองวัสดุที่เป็นตัวเลือก แนวทางตัดสิน
การเสียรูปน้อยและความเค้นกับความเครียดสัมพันธ์เชิงเส้น ความยืดหยุ่นเชิงเส้น เมื่อสามารถอธิบายได้ด้วยมอดูลัสของ Young และอัตราส่วน Poisson
คืนรูปเดิมหลังปลดภาระแม้มีการเสียรูปมาก ไฮเปอร์อีลาสติก วัสดุคล้ายยาง หรือกรณีที่ต้องใช้ศักย์ยืดหยุ่นไม่เชิงเส้น
มีความเครียดถาวรหลังเกินจุดคราก อีลาสโตพลาสติก เมื่อจำเป็นต้องเลือกฟังก์ชันครากและกฎการแข็งตัว
เกิดการคลายความเค้นหรือการตอบสนองล่าช้าระหว่างคงภาระ วิสโคอีลาสติก เมื่ออธิบายได้ด้วยสัมประสิทธิ์การคลายตัวและเวลาคลายตัว
ความเครียดสะสมภายใต้ภาระระยะยาว ครีป เมื่อประมาณได้ด้วยกฎ Norton
แบบจำลองที่มีอยู่ไม่สามารถอธิบายได้ วัสดุที่ผู้ใช้กำหนด เมื่อพัฒนากฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะในซับรูทีนภายนอก

เมื่อพิจารณาการขึ้นกับอุณหภูมิ ให้ตรวจสอบการรองรับของแต่ละแบบจำลองวัสดุ ความยืดหยุ่นเชิงเส้น ครีป และสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนรองรับตารางที่ขึ้นกับอุณหภูมิ สำหรับวิสโคอีลาสติก จะใช้การเลื่อนอุณหภูมิด้วย !TRS แทนการอินเตอร์โพเลตสัมประสิทธิ์ Prony ตามอุณหภูมิ สำหรับอีลาสโตพลาสติก สามารถใช้ตารางขึ้นกับอุณหภูมิเมื่อใช้การแข็งตัวหลายเส้นกับการคราก Mises ส่วน Mohr-Coulomb และ Drucker-Prager ไม่รองรับการขึ้นกับอุณหภูมิ

เมื่อต้องจัดการแอนไอโซทรอปีหรือลามิเนต ต้องพิจารณาชนิดเอลิเมนต์ด้วย เอลิเมนต์โซลิดรองรับความยืดหยุ่นเชิงเส้นแบบออร์โธทรอปิก เอลิเมนต์เชลล์รองรับวัสดุไอโซทรอปิกชั้นเดียว แอนไอโซทรอปิกชั้นเดียว ไอโซทรอปิกลามิเนต และแอนไอโซทรอปิกลามิเนตภายในขอบเขตของความยืดหยุ่นเชิงเส้น ไม่สามารถใช้แบบจำลองวัสดุไม่เชิงเส้นกับเอลิเมนต์เชลล์ได้

สำหรับวัสดุที่เกือบไม่อัดตัว อย่ากำหนดอัตราส่วน Poisson เป็น 0.5 FrontISTR ไม่รองรับการกำหนดวัสดุที่ไม่อัดตัวอย่างสมบูรณ์ ในปัญหาการเสียรูปมากที่ผลของความไม่อัดตัวมีความสำคัญ การเลือกสูตรเอลิเมนต์ก็สำคัญเช่นกัน จึงควรตรวจสอบตัวเลือกสูตรคำนวณใน ไลบรารีเอลิเมนต์ ร่วมด้วย

ความยืดหยุ่นเชิงเส้น

ความยืดหยุ่นเชิงเส้นเป็นแบบจำลองวัสดุพื้นฐานที่สุดในการวิเคราะห์โครงสร้างของ FrontISTR การวิเคราะห์สถิตเชิงเส้น การวิเคราะห์โหมด และการวิเคราะห์พลวัตเชิงเส้นใช้ความยืดหยุ่นเชิงเส้น แม้เมื่อใช้อีลาสโตพลาสติก วิสโคอีลาสติก หรือครีป ก็ต้องกำหนดความยืดหยุ่นเชิงเส้นในวัสดุเดียวกันสำหรับส่วนยืดหยุ่น → ดูรายละเอียดที่ !ELASTIC

สำหรับความยืดหยุ่นเชิงเส้นแบบไอโซทรอปิก ให้กำหนดมอดูลัสของ Young และอัตราส่วน Poisson หากต้องการการขึ้นกับอุณหภูมิ สามารถกำหนดมอดูลัสของ Young และอัตราส่วน Poisson เป็นตารางฟังก์ชันของอุณหภูมิได้ สำหรับออร์โธทรอปี ให้กำหนดค่าคงที่อิสระรวม 9 ค่า ได้แก่ มอดูลัสของ Young ใน 3 ทิศทาง อัตราส่วน Poisson 3 ค่า และมอดูลัสเฉือน 3 ค่า เนื่องจากออร์โธทรอปีต้องใช้ระบบพิกัดวัสดุ จึงต้องกำหนดระบบพิกัดเฉพาะที่ใน !SECTION ที่เกี่ยวข้อง

ในการวิเคราะห์ที่คำนึงถึงการเสียรูปมาก อีลาสติกเชิงเส้นจะถูกจัดการโดยค่าเริ่มต้นภายใต้กรอบ Total Lagrange หากกำหนด CAUCHY ใน !ELASTIC จะถูกจัดการภายใต้กรอบ Updated Lagrange และหากกำหนด INFINITESIMAL จะถือเป็นกฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะสำหรับการเสียรูปน้อย

เมื่อกำหนดความยืดหยุ่นเชิงเส้นในข้อมูลเมช ให้ใช้ !SECTION ร่วมกับ !MATERIAL ตัวอย่างต่อไปนี้กำหนดวัสดุ M1 ให้กลุ่มเอลิเมนต์โซลิด ALL โดย ITEM=1 กำหนดมอดูลัสของ Young และอัตราส่วน Poisson, ITEM=2 กำหนดความหนาแน่นมวล และ ITEM=3 กำหนดสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น 

!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

สำหรับเอลิเมนต์เชลล์ สามารถกำหนดทั้งชั้นเดียวและลามิเนตภายในความยืดหยุ่นเชิงเส้น ใช้ SUBITEM=4 สำหรับวัสดุไอโซทรอปิกชั้นเดียว และ SUBITEM=9 สำหรับวัสดุแอนไอโซทรอปิกชั้นเดียว สำหรับลามิเนต ให้วางค่าคงที่วัสดุและน้ำหนักชั้นของทุกชั้นไว้ใน !ITEM เดียวกัน น้ำหนักชั้นจะถูกทำให้เป็นบรรทัดฐานด้วยผลรวมและใช้เป็นน้ำหนักการอินทิเกรตตามความหนา ความหนาทางกายภาพของเชลล์ทั้งหมดกำหนดด้วยความหนาใน !SECTION, TYPE=SHELL

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างเชลล์ชั้นเดียวที่ใช้วัสดุไอโซทรอปิก

!MATERIAL, NAME=M1, ITEM=1
!ITEM=1, SUBITEM=4
0, 200000, 0.3, 2.0

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างเชลล์ลามิเนตสองชั้นที่ใช้วัสดุไอโซทรอปิก

!MATERIAL, NAME=M1, ITEM=1
!ITEM=1, SUBITEM=7
0, 200000, 0.3, 2.0, 200000, 0.3, 2.0

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างเชลล์ชั้นเดียวที่ใช้วัสดุแอนไอโซทรอปิก โดยระบุมุมแอนไอโซทรอปีเป็นหน่วยองศา

!MATERIAL, NAME=M1, ITEM=1
!ITEM=1, SUBITEM=9
1, 28600., 0.15, 32.3, 28600., 12434., 12434., 12434., 0.0

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างเชลล์ลามิเนตสองชั้นที่ใช้วัสดุแอนไอโซทรอปิก

!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

ไฮเปอร์อีลาสติก

ไฮเปอร์อีลาสติกเป็นแบบจำลองวัสดุยืดหยุ่นไม่เชิงเส้นที่นิยามความเค้นจากฟังก์ชันพลังงานความเครียด ใช้กับวัสดุคล้ายยางที่แม้เสียรูปมากก็กลับสู่รูปร่างเดิมหลังปลดภาระ ในอินพุต ให้กำหนด !HYPERELASTIC ภายในบล็อก !MATERIAL → ดูรายละเอียดที่ !HYPERELASTIC

FrontISTR รองรับแบบจำลองไฮเปอร์อีลาสติกต่อไปนี้ ไม่รองรับแบบจำลอง OGDEN

แบบจำลอง ชนิดในอินพุต สัมประสิทธิ์หลัก ลักษณะ
Neo-Hookean NEOHOOKE \(C_{10}\), \(D\) แบบจำลองไฮเปอร์อีลาสติกไอโซทรอปิกอย่างง่ายที่สอดคล้องกับ \(C_{01}=0\) ใน Mooney-Rivlin
Mooney-Rivlin MOONEY-RIVLIN \(C_{10}\), \(C_{01}\), \(D\) แบบจำลองไฮเปอร์อีลาสติกไอโซทรอปิกที่ใช้ reduced invariant สองค่า
Arruda-Boyce ARRUDA-BOYCE \(\mu\), \(\lambda_m\), \(D\) แบบจำลองวัสดุคล้ายยางที่อิงโครงข่ายสายโซ่โมเลกุล
Mooney-Rivlin แอนไอโซทรอปิก MOONEY-RIVLIN-ANISO อินพุตอ่านสัมประสิทธิ์ 10 ค่า แต่กฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะปัจจุบันใช้ 5 ค่าแรก แบบจำลองที่แสดงการตอบสนองไฮเปอร์อีลาสติกแบบแอนไอโซทรอปิก เช่น ทิศทางเส้นใย
ไฮเปอร์อีลาสติกที่ผู้ใช้กำหนด USER ค่าคงที่ของผู้ใช้ แบบจำลองที่พัฒนากฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะไฮเปอร์อีลาสติกในซับรูทีนภายนอก

ในไฮเปอร์อีลาสติก ใช้สัมประสิทธิ์ \(D\) ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนปริมาตรเพื่อแทนความสามารถในการอัด ไม่รองรับวัสดุที่ไม่อัดตัวอย่างสมบูรณ์ จึงไม่ควรใช้การกำหนดที่เทียบเท่าอัตราส่วน Poisson \(\nu=0.5\) สำหรับวัสดุที่เกือบไม่อัดตัว จำเป็นต้องเลือกทั้งสัมประสิทธิ์ของแบบจำลองไฮเปอร์อีลาสติกและสูตรเอลิเมนต์ที่ใช้

โดยค่าเริ่มต้น ไฮเปอร์อีลาสติกถูกจัดการภายใต้กรอบ Total Lagrange ดูนิยามฟังก์ชันพลังงานความเครียด ความเค้น และสติฟเนสแทนเจนต์ที่ ไฮเปอร์อีลาสติก (ทฤษฎี)

อีลาสโตพลาสติก

อีลาสโตพลาสติกเป็นแบบจำลองวัสดุที่แบ่งช่วงยืดหยุ่นและช่วงพลาสติกด้วยฟังก์ชันคราก และแสดงการตอบสนองหลังครากด้วยกฎการแข็งตัว ในอินพุต ให้ใช้ !ELASTIC และ !PLASTIC ร่วมกันภายในบล็อก !MATERIAL เดียวกัน → ดูรายละเอียดที่ !PLASTIC

ใน FrontISTR แบบจำลองอีลาสโตพลาสติกกำหนดโดยผสมผสานฟังก์ชันครากกับกฎการแข็งตัว ขอบเขตที่รองรับมีดังนี้

ฟังก์ชันคราก ชนิดในอินพุต กฎการแข็งตัวที่รองรับ การใช้งานหลัก
Mises MISES BILINEAR, MULTILINEAR, SWIFT, RAMBERG-OSGOOD, KINEMATIC, COMBINED การครากแบบไอโซทรอปิก เช่น ในโลหะ
Mohr-Coulomb MOHR-COULOMB BILINEAR, MULTILINEAR วัสดุดินและหินที่อธิบายด้วยมุมเสียดทานและแรงยึดเหนี่ยว
Drucker-Prager DRUCKER-PRAGER BILINEAR, MULTILINEAR การครากที่ขึ้นกับความดันซึ่งประมาณ Mohr-Coulomb อย่างเรียบ
การครากที่ผู้ใช้กำหนด USER ผู้ใช้กำหนด เมื่อพัฒนาสติฟเนสแทนเจนต์และการแม็ปกลับ (return mapping) ในซับรูทีนภายนอก

การแข็งตัวหลายเส้นร่วมกับการคราก Mises รองรับตารางขึ้นกับอุณหภูมิ ส่วนการแข็งตัวสองเส้น การแข็งตัว Swift การแข็งตัว Ramberg-Osgood การแข็งตัวแบบคิเนมาติก และการแข็งตัวแบบผสมร่วมกับการคราก Mises จะประเมินเป็นสมการค่าคงที่ Mohr-Coulomb และ Drucker-Prager ไม่รองรับการขึ้นกับอุณหภูมิ เมื่อใช้การแข็งตัวหลายเส้น ต้องป้อนข้อมูลให้ความเครียดพลาสติกไม่เป็นลบ และความเครียดพลาสติกค่าแรกเป็น 0

เอลิเมนต์เชลล์ ความเค้นระนาบ ความเครียดระนาบ และแกนสมมาตรไม่รองรับอีลาสโตพลาสติก หากใช้วัสดุอีลาสโตพลาสติก ให้ใช้เอลิเมนต์โซลิดต่อเนื่องสามมิติ

โดยค่าเริ่มต้น อีลาสโตพลาสติกถูกจัดการภายใต้กรอบ Updated Lagrange หากกำหนด INFINITESIMAL ให้กับ !PLASTIC จะถือเป็นกฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะสำหรับการเสียรูปน้อย การอัปเดตความเค้นใช้อินทิเกรตตามการแม็ปกลับ สำหรับรายละเอียดอัลกอริทึม ให้ดู อีลาสโตพลาสติก (ทฤษฎี)

วิสโคอีลาสติก

วิสโคอีลาสติกเป็นแบบจำลองวัสดุที่เพิ่มการคลายตัวตามเวลาให้กับการตอบสนองยืดหยุ่น FrontISTR รับแบบจำลอง Maxwell แบบทั่วไปในรูปอนุกรม Prony ให้กำหนด !ELASTIC และ !VISCOELASTIC ภายในบล็อก !MATERIAL เดียวกัน → ดูรายละเอียดที่ !VISCOELASTIC

สำหรับอนุกรม Prony ให้กำหนดคู่ของสัมประสิทธิ์การคลายตัวและเวลาคลายตัวหลายบรรทัด ไม่สามารถกำหนดเวลาคลายตัวเป็น 0 ได้ หากพิจารณาการขึ้นกับอุณหภูมิ ให้วาง !TRS หลัง !VISCOELASTIC และกำหนดตัวประกอบการเลื่อนอุณหภูมิ → ดูรายละเอียดที่ !TRS

การเลื่อนอุณหภูมิรองรับแบบ WLF และ Arrhenius ซึ่งทั้งสองแบบกำหนดตัวประกอบการเลื่อน \(A\) เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิการวิเคราะห์ \(\theta\) และอุณหภูมิอ้างอิง \(\theta_0\) ในอินพุต ทั้งสองแบบให้ค่าคงที่วัสดุ 2 ค่า (C1, C2) และอุณหภูมิอ้างอิง แต่ความหมายต่างกันตามแบบจำลองการเลื่อนที่เลือก (แบบ WLF ใช้สัมประสิทธิ์ 2 ค่าของสมการ Williams-Landel-Ferry ส่วนแบบ Arrhenius ใช้สัมประสิทธิ์ 2 ค่าที่เกี่ยวข้องกับพลังงานก่อกัมมันต์) สำหรับรูปฟังก์ชันโดยละเอียดและการหาตัวประกอบการเลื่อน ให้ดูคู่มือทฤษฎี วิสโคอีลาสติก

ครีป

ครีปเป็นแบบจำลองวัสดุสำหรับปรากฏการณ์ที่ความเครียดดำเนินเพิ่มขึ้นตามเวลาภายใต้ภาระคงที่หรือความเค้นคงที่ !CREEP ของ FrontISTR รองรับกฎ Norton ให้กำหนด !ELASTIC และ !CREEP ภายในบล็อก !MATERIAL เดียวกัน → ดูรายละเอียดที่ !CREEP

ในกฎ Norton อัตราความเครียดครีปแสดงด้วยสมการกำลังของความเค้นสมมูล เวลา และค่าคงที่วัสดุ \(A\), \(n\), \(m\) (ดูรูปฟังก์ชันโดยละเอียดจากคู่มือทฤษฎี ครีป) ค่าคงที่วัสดุรองรับตารางขึ้นกับอุณหภูมิ จึงกำหนดค่าแยกตามอุณหภูมิได้

ไม่รองรับ TYPE=USER ของ !CREEP หากต้องพัฒนากฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะเฉพาะที่รวมครีป ให้ใช้วัสดุที่ผู้ใช้กำหนด

สมบัติวัสดุสำหรับการวิเคราะห์การนำความร้อน

ในการวิเคราะห์การนำความร้อน ให้กำหนดความหนาแน่น ความร้อนจำเพาะ และสภาพนำความร้อน แทนวัสดุยืดหยุ่นหรือพลาสติกสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้าง สำหรับเอลิเมนต์ลิงก์ ระนาบ โซลิด และเชลล์ ให้ใช้ ITEM=1 ถึง 3 ของ !MATERIAL ฝั่งข้อมูลเมช สมบัติทางความร้อนสามารถกำหนดเป็นตารางขึ้นกับอุณหภูมิได้

ในตัวอย่างต่อไปนี้ กำหนดความหนาแน่น ความร้อนจำเพาะ และสภาพนำความร้อนของวัสดุ M1 ให้ขึ้นกับอุณหภูมิ หลังจากใช้ SECTION กำหนดวัสดุ M1 ให้กลุ่มเอลิเมนต์โซลิด ALL แล้ว ให้กำหนดความหนาแน่นใน ITEM=1 ความร้อนจำเพาะใน ITEM=2 และสภาพนำความร้อนใน ITEM=3 ของ !MATERIAL โดยแต่ละค่าจับคู่กับอุณหภูมิ

!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.

สำหรับเอลิเมนต์อินเทอร์เฟซ จะไม่ใช้ข้อมูลวัสดุ แต่กำหนดความกว้างช่องว่าง สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนผ่านช่องว่าง และสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีในบรรทัดข้อมูลของ !SECTION, TYPE=INTERFACE

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

ในการวิเคราะห์การนำความร้อนของเอลิเมนต์เชลล์ ให้กำหนดสมบัติทางความร้อนด้วยวัสดุ !MATERIAL เช่นเดียวกับเอลิเมนต์โซลิด ส่วนความหนาเชลล์และจำนวนจุดอินทิเกรตตามความหนากำหนดฝั่ง !SECTION

ในการวิเคราะห์ความเค้นความร้อน ให้กำหนดสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเพื่อคำนวณความเครียดความร้อนจากสนามอุณหภูมิ รองรับสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนแบบไอโซทรอปิกและออร์โธทรอปิก รวมถึงการขึ้นกับอุณหภูมิ → ดูรายละเอียดที่ !EXPANSION_COEFF หากต้องการกำหนดความหนาแน่นมวลที่ใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้างหรือพลวัตฝั่งข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ ให้ดู !DENSITY ความหนาแน่นสำหรับการวิเคราะห์การนำความร้อนกำหนดด้วย !MATERIAL ITEM=1 ฝั่งข้อมูลเมชดังที่แสดงที่นี่

วัสดุที่ผู้ใช้กำหนด

วัสดุที่ผู้ใช้กำหนดเป็นช่องทางสำหรับพัฒนากฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะที่ไม่สามารถแสดงด้วยแบบจำลองวัสดุในตัวของ FrontISTR ผ่านซับรูทีนภายนอก ในอินพุต !USER_MATERIAL กำหนดจำนวนตัวแปรสถานะและค่าคงที่ของผู้ใช้ → ดูรายละเอียดที่ !USER_MATERIAL

!USER_MATERIAL จะถูกจัดการโดยค่าเริ่มต้นเป็นกฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะแบบ Updated Lagrange และเมื่อกำหนด KIRCHHOFF จะถูกจัดการเป็นแบบ Total Lagrange จำนวนตัวแปรสถานะกำหนดด้วย NSTATUS บรรทัดข้อมูลสามารถส่งค่าคงที่ของผู้ใช้ได้สูงสุด 100 ค่า ค่าคงที่และตัวแปรสถานะเหล่านี้ใช้เป็นตัวแปรภายในของกฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะในซับรูทีนผู้ใช้

สำหรับ !USER_MATERIAL ให้พัฒนากฎความสัมพันธ์เชิงสภาวะหลักใน uMatlMatrix และ uUpdate โดย uMatlMatrix คืนค่าสติฟเนสแทนเจนต์ของวัสดุ และ uUpdate อัปเดตความเค้นกับตัวแปรสถานะ สำหรับความยืดหยุ่นที่ผู้ใช้กำหนดภายใต้การเสียรูปน้อย ให้ใช้ !ELASTIC, TYPE=USER; สำหรับแบบจำลองไฮเปอร์อีลาสติกของผู้ใช้ ให้ใช้ !HYPERELASTIC, TYPE=USER และพัฒนาการตอบสนองยืดหยุ่นใน uElasticMatrix กับ uElasticUpdate หากใช้ฟังก์ชันครากที่ผู้ใช้กำหนด ให้ใช้ !PLASTIC, YIELD=USER และพัฒนาสติฟเนสแทนเจนต์อีลาสโตพลาสติกกับการแม็ปกลับ

หัวข้อที่เกี่ยวข้อง