作者gamer ()
看板Cad_Cae
標題Re: [請益] 圓環密封材質
時間Wed Oct 10 01:16:46 2018
※ 引述《mystage123 (滿時疤)》之銘言:
: 請問各位前輩,在workbench裡面有這種材質嗎?氟橡膠FKM(Viton),我在hyperelasti
: c materials裡面,但不知道要選哪一個,請問說若不是如圖片所示材料,那要自己新增
: 材料,對於FKM需要注意的材料參數有哪些重要。另請問一下,若要對分析密封圓環件(
: 工作環境是高溫、氣密、因為氣密所以會有force持續抵住密封圓環,持續時間20分鐘)
: ,想要分析O-ring被兩個配件貼著後,是否會因為溫度而導致配件貼合面產生間隙
: https://i.imgur.com/Ivy3oMi.jpg
欄位3~6都是elastomer(彈性體)的本構模型,差別在使用
的strain energy density function, W不同。
最早發展的橡膠本構模型應該是Neo-Hookean,顧名思義,
Neo-Hookean有「新的」Hook's law的意味,他的方程式為
W=C_1(I_1-3)+D_1(J-1)^2
當材料為不可壓縮時J=1,方程式可改寫為
W=C_1(I_1-3)
此模型的優點是方程式簡單,可以很容易地擬合出所需的材
料常數,但也因為這樣,它並沒有辦法適切的描述一般橡膠材料
在高應變時會有的應力「上升」行為。
第二個發展出來的是Mooney-Rivlin,方程式為
W=C_1(I_1-3)+C_2(I_2-3)+D_1(J-1)^2
此模型是generalized Rivlin model(又稱為多項式超彈性模型)
的一次式特例,雖然與Neo-Hookean相比多了一個項,但此模型同樣
無法描述高應變時應力的「上升」行為。
後來Yeoh在1993針對上述的多項式超彈性模型提出一些看法,
認為I_2項可以被忽略,僅需考慮I_1項,他以一個3項次的方程式
來描述,他的模型不但可以描述低應變行為,也能夠適切的描述高
應變的「上升」行為,此種模型被歸類為縮減型多項式模型(reduced
polynomial model)。附帶一提,Neo-Hookean恰巧是此種模式的一次
項特例。
Ogden則提出了一個不同以上的形式,他改用principal stretches
來描述,而不使用不變量。他的模型同樣是個多項次的型式,一般認為
只需要3個項次即能適切的描述橡膠的行為(包含高應變時的「上升」行
為)。由於其使用的變數並非不變量,因此並不建議在僅有一種測試數
據(比如說單軸拉伸)的情況下使用此模型。
回到你的問題,ANSYS裡面這些材料提供的都只是輸入範例,你必
需先取得使用材料的測試數據才有辦法使用。如果你的問題應變量不大,
建議可以選擇較簡單的Neo-Hookean即可,但如果有高應變就需要使用
項次較多的Ogden或是Yeoh。
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1F:推 drysor: 推大大清楚的說明 10/10 10:14
2F:推 mystage123: 感謝您仔細講解! 10/10 12:04
3F:推 drunk0102: 專業 推 10/11 20:30
4F:推 clear000: 推用心 10/16 08:38
5F:推 HsuanTan: 感謝解釋,最近也在找橡膠(硫化)的相關參數跟該使用哪 10/19 00:56
6F:→ HsuanTan: 種模型,只不過是用apdl,目前是想使用M-R模型的三參數 10/19 00:56
7F:→ HsuanTan: 來做,如果沒找到文獻的參數我再思考要不要直接找橡膠 10/19 00:56
8F:→ HsuanTan: 來做單軸拉伸找數據,然後再用abaqus取得橡膠參數再回去 10/19 00:56
9F:→ HsuanTan: ansys模擬 10/19 00:56
10F:推 SCHLAGER: 在Absqus也是建議多做幾種測試,之後可以透過fitting看 10/20 00:35
11F:→ SCHLAGER: 出選用哪一種材料模型比較適合 10/20 00:35
12F:→ gamer: Marlow will be a convnient choice in ABAQUS. 10/20 02:33