非线性结构材料模块更新
COMSOL Multiphysics® 5.4 版本为“非线性结构材料模块”的用户新增了 Mullins 效应、脆性材料中的损伤以及多个低压缩性超弹性材料选项。请阅读以下内容,了解这些新功能。
Mullins 效应
Mullins 效应是橡胶中类似损伤的一种现象,其中的应力-应变曲线与材料受到的最大应变相关。现在,您可以通过在超弹性材料 特征下添加 Mullins 效应 子节点来模拟这种效应。新版本提供两个通用模型用于模拟这一效应:Ogden-Roxburgh 和 Miehe。
显示加载-卸载方案中 Mullins 效应的应力 vs. 伸长率的关系图,其中通过增加载荷历史参数的值进行着色。
显示加载-卸载方案中 Mullins 效应的应力 vs. 伸长率的关系图,其中通过增加载荷历史参数的值进行着色。
脆性材料损伤
对于脆性材料,裂纹引起的损伤是一种重要的失效机理。线弹性材料 节点下新增的损伤 子节点现在支持连续介质模型,其中的材料受载荷严重程度的影响而发生软化。新版本提供了基于等效应变测量(包括用户定义的表达式)的各种有效标量损伤模型,您还可以选择不同的损伤演化规则。由于材料损伤具有较强的局部化特性,因此通过数值方法计算软化材料模型极具挑战性。鉴于此,我们通常使用对有限区域的损伤进行平滑的正则化方法。软件中提供两种相关方法:裂隙带和隐式梯度。
以下模型演示了这一特征:
新增低压缩性超弹性材料选项
橡胶等许多超弹性材料都具有非常低的可压缩性,必须通过特殊的数值方法来求解此类问题,例如混合公式。新版本扩展了多个选项,用于模拟超弹性材料的不可压缩性或几乎不可压缩性,您现在不仅可以选择不同的体积应变能贡献公式,还能模拟完全不可压缩性。
新增教学案例
COMSOL Multiphysics® 5.4 版本新增了三个教学案例。