Компьютерное моделирование деформирования эластомеров
Проведено математическое моделирование умеренных деформаций эластомеров (до 50-ти процентов) с использованием моделей гиперупругих материалов Сен-Венана, Муни – Ривлина и Генки в среде пакета MSC.Marc 2012. В этом пакете модели изотропных гиперупругих материалов Муни – Ривлина и Кирхгофа – Сен-Венана имеются в библиотеке стандартных моделей материалов, а модель материала Генки введена в пакет MSC.Marc с помощью пользовательской программы hypela2.f.
Проведены натурные эксперименты и компьютерное моделирование кручения образца из дуотана. В эксперименте закручивание образца проводилось с помощью стальных выступов, приклеенных к его торцам, а в компьютерном моделировании – с использованием двух жестких поверхностей, приклеенных к торцам конечно-элементной модели. Кручение образца как в эксперименте, так и в расчете осуществлялось заданным углом закручивания таким образом, чтобы угловая скорость закручивания торца была постоянной. Получено, что модель Муни – Ривлина лучше приближает зависимость закручивающего момента от погонного угла закручивания по сравнению с моделью Генки.
Проведено сравнение экспериментальных данных по растяжению листа из поли-уретана с результатами расчетов с использованием моделей материалов Муни – Ривли-на и Генки в пакете MSC.Marc. В процессе деформирования трещина постепенно рас-крывалась, превращаясь в эллипс. В эксперименте обнаружена сдвижка максимального главного напряжения от вершины разреза вглубь образца. Однако в численных экспери-ментах, выполненных с использованием обеих моделей материалов, максимальное глав-ное напряжение отмечено на границе (в точке, принадлежащей эллипсу). Причиной та-кого расхождения данных эксперимента и компьютерного моделирования могут быть микроповреждения в вершине разреза в эксперименте, приводящие к релаксации напря-жений в окрестности этой вершины, что и является причиной сдвижки максимального главного напряжения от границы эллипса внутрь листа.
К списку докладов
|
