卡利斯-施密特的例子
我不时被问到如何建模一个不各向同性的弹性体材料。想象一个弹性体,通过(弹性体)纤维沿一个方向加强。这就产生了上述的压力-应变图。如果你认为"弹性体"(均匀/各向同性),你会考虑使用超弹性材料模型。所以,对于这种非各向异性弹性体的情况,你可能会考虑用一个各向异性超弹性体模型来建立材料模型。面临的挑战是,许多常用的各向异性超弹性材料模型都是用来建模生物组织的。对于生物材料,加强材料是胶原纤维。当组织向不同的方向拉伸时,这些胶原纤维与拉伸的方向一致,在应力-应变曲线中引起强烈的上升。这些生物组织的各向异性的主要方面是,在不同的方向上,压力应变的这种强上升是不同的。例如, 这个职位 在动脉组织上。或者这篇文章心肌组织。
非生物物质在压力上基本上没有很强的上升怎么样?
创建一些伪造的测试数据 *档案 Unit_Cube_3modes_2dirs_NHdegenKS_1RVE.inp 是用来准备假的测试数据的。"3模式"指的是单轴、双轴和平面变形。
较低的三个单位-立方体是简单的均质(无纤维)模型,新霍克C1=0.175;拉向Z方向。
上面的单位-立方体增加了4个作为纤维的架元素的X-Dir。;停在车上。此外,还为同一NH材料分配了具有0.2横断面的单元架单元
这样做的目的只是为了创建一些综合测试数据,这些数据具有上面第一张图片的"外观",也就是说,在预定的应变范围上,压力应变没有明显的上升。这个RVE模型文件和合成测试数据包含在所附的ZIP文件中。得到的假测试数据是这样的：
卡尔斯克-施密特各向异性 .这一材料模型于2022年被添加到ABQUUS解决程序中,在此之前它可以作为一个用户子例程使用。这个材料模型被添加到在R2024FD01的3D经验平台的校准应用程序中。
来自巴西基地组织的文件：
将K-S模型设置为非零值,即可将参数设为A1、A2和A3,使其退化为各向同性的YOO模型。K-S模型可以通过只设置A1到非零值,将其退化为各向同性的新胡克模型。
对于我们这里的例子,我们对某些类似于各向异性的新胡克模型的东西感兴趣。在一个方向上加强(n=1)。这意味着我们将把注意力限制在"A"和"C"参数上。
如果你打开的话。3dxml文件从所附的ZIP文件看起来是这样的:(记住,这是可能的,只有R2024XFD01和以后,来到公共云在2024年2月wp10日)。
放大:
这使用的是FF模式,只使用一个ABABUS输入文件,其中包含4个单元-立方体(在ZIP文件中)。每个单元的输出立方体与相应的合成测试数据相匹配。当我们开始时,我们只关注于单轴变形响应。在上面的图像中,卡利斯克-施密特的"A1"参数设置为0.175兆帕,所有其他参数设置为0.0,这是各向同性的新霍克设置。上面有两个实线响应(黑色和蓝色)。
如果我们设置"C2"参数=0.1并执行一个评估,我们会看到：
注意,小的c2值贡献了看起来像立方响应的东西。实际上,对于1方向(纤维方向)的名义应力,C2值对名义应力贡献了线性、二次和立方项。
上述公式的推导在PDF文件中显示(点击下面的图片)。
可以用卡尔斯克-施密特各向异性超弹性模型来捕捉这个测试数据的形状吗?让我们加入C3和C4参数,并尝试校准。
校准时间约为88秒,得出的参数是：
想试试自己吗?参观模拟社区放置用于访问本例中使用的文件。
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