Расчёт пористой резины

[Kocmoz 2]

Всем доброго дня! Столкнулся с следующей проблемой: надо посчитать деталь в Simulation из различных марок пенорезины. Но вот в чём загвоздка, нигде не указан модуль Юнга для этого материала, а без него не считает. Подскажите, как его высчитать для такого материала? Или как производить расчеты деталей из таких материалов, ибо с эластомерами и пористыми материалами раньше дело не имел?? Для простоты нагружаю просто параллелепипед. 

[jtok 814]

В примерах к simulation есть расчёт резины. Также тема http://cccp3d.ru/topic/71331-prostaia-zadacha/

[Kocmoz 2]

В примерах к simulation есть расчёт резины. Также тема http://cccp3d.ru/topic/71331-prostaia-zadacha/

Примеры видел, с расчетом обычной резины проблем не было, но главный вопрос:

1)модуль Юнга, где его взять или как высчитать, если, например, возьмем материал из ГОСТ 25640-83?

[Fedor 1 597]

0.49 - 0.4999  для резины  :)

Или можете взять сжимаемость воздуха и осреднить с резиной думаю, что 0.2 ... 0.3 будет нормально  . Это про Пуассона, ну а для упругости пропорционально объемным долям как обычно   Eср=  a E1 +(1-a) E2  где a - Объемная доля с модулем Е1. В Вашем случае можно грубо принять для воздуха E2=0 , и а - вычислить через удельный вес...

Изменено 20 ноября 2015 пользователем Fedor

[Kocmoz 2]

@@Fedor,Большое спасибо!   Будем пробовать  

А какая нибудь литература есть, откуда эта формула? Чтобы вооружиться перед начальством  

[Fedor 1 597]

Где-то в моих статьях по осреднению есть ссылка на книжку по композитам. Там и есть эта формула и какие-то теоремы об оценках. Да и много еще где попадалась. Я по такому модуль газобетона считаю обычно, ни у каких экспертов возражений не возникало   :)  

[soklakov 1 475]

Или как производить расчеты деталей из таких материалов, ибо с эластомерами и пористыми материалами раньше дело не имел??

На всякий случай предупрежу, что для очень большого количества задач моделирование резины не может ограничиться линейной моделью. А это значит модулем упругости не отделаться. Понадобится другая модель поведения материала и экспериментальные данные растяжение-сжатие материала (хотя бы).

[Kocmoz 2]

@@soklakov, пока задача стоит в обычных линейных нагрузках. Вот как-то так.

[jtok 814]

Нагрузки линейные - задача нелинейная. Сам материал нелинейный. Он изменяет свои свойства при деформации

[Fedor 1 597]

Вряд ли он ведет себя пластично. Небольшая нелинейность из за сжимаемости воздуха будет, но ей проще пренебречь, потому, что из за неучета нелинейных членов разложения деформации все равно будет некоторое ужесточение. Просто посжимать под разными грузиками и понаблюдать. Например класть кирпичи на поролон. Так грунты ведут себя нелинейно, но геологи не заморачиваются и дают некий средний модуль деформаций. Так они почему-то называют модуль упругости среды. Видно теорию упругости не изучают   :)  

[Kocmoz 2]

@@johntokarev, а такие свойства возможно задавать в Simulation? И насколько необходимо учитывать нелинейность? В задаче необходимо вычислить перемещения для различных пенорезин

[Fedor 1 597]

Резинка от трусов ведет себя вполне линейно до примерно удвоения длины как показал эксперимент с резинкой, рулеткой и полиэтиленовым мешочком с песком  :)

Изменено 20 ноября 2015 пользователем Fedor

[jtok 814]

Про трусы да, а про частный случай, как эта задача? По мере сжимания модуль упругости резины увеличивается.
 

@@johntokarev, а такие свойства возможно задавать в Simulation? И насколько необходимо учитывать нелинейность? В задаче необходимо вычислить перемещения для различных пенорезин

Начните отсюда, модель Blatz - Ko должна помочь вам.

На всякий случай предупрежу, что для очень большого количества задач моделирование резины не может ограничиться линейной моделью. А это значит модулем упругости не отделаться. Понадобится другая модель поведения материала и экспериментальные данные растяжение-сжатие материала (хотя бы).

И в конце концов все сведется опять к тому, что натурный эксперимент выполнить проще, дешевле, быстрее и правильнее, чем вся эта заумь.

Вряд ли он ведет себя пластично...

И резина не пластична. Она несжимаема)))

Изменено 20 ноября 2015 пользователем johntokarev

[soklakov 1 475]

И в конце концов все сведется опять к тому, что натурный эксперимент выполнить проще, дешевле, быстрее и правильнее, чем вся эта заумь.

Вполне вероятно.   

Это все от того, что задачи ставятся неправильно.

Столкнулся с следующей проблемой: надо посчитать деталь в Simulation из различных марок пенорезины.

 

ну что значит "надо посчитать"? кому надо, зачем...

А когда люди начинают задумываться, там и без моделирования и без эксперимента часто обойтись удается.

[Fedor 1 597]

"Она несжимаема" - тогда в ней бесконечная скорость звука . Все это уже не раз обсуждали здесь :)

 Модуль упругости E=1-10 МПа при малых деформациях, коэффициент Пуассона μ=0,4-0,5 это из https://ru.wikipedia.org/wiki/РезинаГрамотно было бы понимать математически как открытый, а не закрытый отрезок (0.4,0.5) а не закрытый [0.4,0.5] или хотя бы так [0.4,0.5) ну да химики писали, вот и нахимичили :)

 

Кому надо тому и надо, а кому не надо то и не надо. Это очевидно и не влияет на задачу :)

Изменено 20 ноября 2015 пользователем Fedor

[jtok 814]

"Она несжимаема" - тогда в ней бесконечная скорость звука . Все это уже не раз обсуждали здесь :)

Кому надо тому и надо, а кому не надо то и не надо. Это очевидно и не влияет на задачу :)

Ахах. Несжимаема не означает "абсолютно тверда". И классическая резина именно несжимаема - ее давят сверху, она расползается вбоки, пуассон ее, равный 0,5, нам об этом намекает.

В данной задаче конечно посложнее будет немного, пузыри воздуха лепту привносят, пуассон не 0,5, а ниже, как вы выше пишите, но все равно - упругие свойства, как пузыри все похлопаются - останутся.

[Fedor 1 597]

А где Вы про твердость, то есть модуль упругости увидели ? Вы хоть загляните в теорию упругости что ли прежде чем писать такое :)

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%B0

[Kocmoz 2]

   

ну что значит "надо посчитать"? кому надо, зачем... А когда люди начинают задумываться, там и без моделирования и без эксперимента часто обойтись удается.

 

полностью согласен, но мы "люди маленькие", как говориться   

[jtok 814]

А где Вы про твердость, то есть модуль упругости увидели ? Вы хоть загляните в теорию упругости что ли прежде чем писать такое :)

https://ru.wikipedia.org/wiki/Скорость_звука

Здесь "абсолютно тверда" следует читать как "абсолютно жестка", последнее не очень благозвучно звучит

И да, Fedor, я с вами не пытаюсь даже спорить, я половину того, что вы пишите, не понимаю. Только предлоги и союзы иногда.

Изменено 20 ноября 2015 пользователем johntokarev

[Fedor 1 597]

Коэффициент Пуассона 0.5 на может быть потому, что тогда 1-2*мю  будет нулем, а скорость звука в твердом теле бесконечной. Так что давайте уж оставаться в рамках физически здравого смысла :)