Моделирование резинового уплотнения

[Wise 0]

Здравствуйте!

Моделирую уплотнение из резины. Точных данных для описания поведения резины нет, использую стандартные материалы, которые находятся в библиотеке Ansys.

Использовал два материала, 1-й Neoprene Rubber  2-й  Elastomer Sample(Neo-Hookean)/

Делаю следующие настройки :

1. В Engineeringr Data  > Hyperelastic materials>  Neoprene Rubber  
2. В Mechanical>Static Structural>Analysis Setting>  Устанавливаю необходиное количество шагов и время. Далее в  Solver Controls >Large Deflection—On.

Далее прикладываю соответствующие граничные условия и запускаю на решение.

 

В случае использования материала  Neoprene Rubber идет решение и при достаточно верных настройках, решение сходится и можно просмотреть разного рода результаты.

 

В случае использования материала  Elastomer Sample(Neo-Hookean) в Mechanical появляется Вопросик(?) напротив Static Structural и соответственно напротив  Solution. При попытке запустить на решение выдает следующее сообщение:

 

Error-  A general failure occurred during the solution process

Error-  Elastomer Sample  (Neo-Hookean) contains invalid property data

                  These problems are:

                                                     Elasticity is required, but is currently undefined.

The problems must be corrected before you can continue.

Please switch to Engineeringr Data and correct the invalid property data.

 

Не могу понять, что мне нужно откорректировать в инженерных данных, так как материал стандартный.

[Paragon 1]

del

Изменено 13 февраля 2014 пользователем Paragon

[kristeen 355]

В случае использования материала  Elastomer Sample(Neo-Hookean) в Mechanical появляется Вопросик(?) напротив Static Structural и соответственно напротив  Solution.

 

В библиотеке напротив Elastomer Smaple (Neo-Hookean) есть надпись "Sample data to model as Neo-Hookean". Т.е. это не свойства, а только данные с эксперимента. Чтобы получить свойства, нужно добавить нужную модель гиперэластичного материала (Neo-Hookean) и RMB на Curve Fitting > Solve Curve Fit, Copy Calculated Values to Property.

[Wise 0]

Спасибо большое за подсказку, все получилось!

[Wise 0]

Знающие люди объясните пожалуйста. Чем отличается моделирование резины спомощью геперупругого материала и, допусти, стандартной стали, из библиотеке материалов Ansys, с изменеными,соответствующим образом, модулем Юнга и коэффициентом пуасона, при условии что деформации в пределах 15%-20%.

[kristeen 355]

При относительных деформациях 15%-20% даже модель стандартной стали из библиотеки воркбенча применять нельзя.

Какая у Вас задача стоит?

[Wise 0]

При относительных деформациях 15%-20% даже модель стандартной стали из библиотеки воркбенча применять нельзя.

Какая у Вас задача стоит?

Интуитивно, я понимаю, что это не совсем корректно, но вот почему.

 

Необходимо сжать резиновое кольцо и зафиксировать его в таком положении спомощью опоры. Величина  силы должна обеспечивать герметичность при рабочем давлении Р1. Далее подается давление от 0 до Р2,где Р2>Р1.Необходимо определить величину силы, действующей на опору, в момент потери герметичности.

 

При использовании Гиперупругого материала (как вы подсказали ранее), добавил из Toolbox, Hyperelastic>Neo-Hookean и в свойствах необходимо задать модуль сдвига и пареметр несжимаемость(incompressibility Parameter D1). Модуль сдвига более менее понятно, а вот что такое параметр несжимаемости немогли бы подсказать. Если дадите ссылочку на литературу по этому вопросу, буду очень признателен.

Изменено 19 февраля 2014 пользователем Wise

[kristeen 355]

Предполагаю, что это учебная задача. Или все же рассчитывается реальное изделие?

 

В реальности для определения свойств резины обычно проводятся калибровочные эксперименты с натуральными образцами. Вы можете взять данные такого эксперимента, найденные в сети, или сразу найти нужные параметры для выбранной модели материала. Зарубежные статьи Вам в помощь.

 

Скажу по секрету, что задача 5 из Technology Demonstration Guide из хелпа -- почти Ваш случай.

[Wise 0]

Предполагаю, что это учебная задача. Или все же рассчитывается реальное изделие?

 

В реальности для определения свойств резины обычно проводятся калибровочные эксперименты с натуральными образцами. Вы можете взять данные такого эксперимента, найденные в сети, или сразу найти нужные параметры для выбранной модели материала. Зарубежные статьи Вам в помощь.

 

Скажу по секрету, что задача 5 из Technology Demonstration Guide из хелпа -- почти Ваш случай.Pflf

Задача реальная.

 

Нужда в определении свойств материала есть,и довольно острая.

 

В сети по моей марки материала нет данных,да и вообще информации крайне мало по этому вопросу.

 

Подскажите пожалуйста,в каких НД или еще где, приведена методика проведения эксперимента по определению свойств резины.

[kristeen 355]

В хелпе ансиса должна быть информация. Посмотрите по теме Hyperelasticity.

В хелпе абакуса это хорошо описано. Он доступен онлайн. Раздел 22.5.1 Hyperelastic behavior of rubberlike materials. Внизу там есть про эксперименты.