[Mausing]

Здравствуйте, уважаемые форумчане!
Тут уже был похожий вопрос о бетоне:
http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=32844
Но меня интересуют большие деформации порядка 5-10%, т.к. речь пойдет о резиновой армированном уплотнителе.
Теперь собственно вопрос, Как задать свойства материала, который имеет разный модуль упругости для растяжения и сжатия?
Нужно спроектировать резиновый уплотнитель, который может работать на растяжение, сжатие и изгиб, но изгибать и сжимать его легко даже руками, а вот растягивать трудно. Т.е. модуль упругости при растяжении на порядок больше чем при сжатии. По сути дело имеем с композитом, в котором при растяжении в работу включается армирующие нити. Но не хочется возиться с сочетанием материалов, элементов и их взаимодействием.
Хотя если иначе нельзя, то подскажите как это лучше реализовать? Сделать это нужно используя средства классического Ансиса 13 версии или ниже. Задача статическая, объемная.
Пытался сделать это используя нелинейную деформацию, но что-то не смог с ней разобраться. Т.е. моделирую простенькую балку с изгибом, где в теории нейтральна линия должна пройти ближе к растянутой поверхности. А получается бред или эрор.
Спасибо.

[genya]

Зачем выдумывать велосипед, если существуют множество реальных материалов параметры которых весьма подходят к тем параметрам, которые вам нужны! Так-же можно использовать APDL код.

Выкладываю библиотеку материалов из 15 наименований, которые возможно вам подойдут, здесь вы можете задать модуль Юнга и коэффициент Пуассона по трем координатам XY, YZ, XZ для деформации этого достаточно, эту библиотеку нужно открыть в Ansys. Сам документ написан в формате XML, а это значит, что вы сможете его отредактировать например в Explorer.

Что касается APDL кода:
MP,EX, !Модуль упругости
MP,EY,
MP,EZ,
MP,NUXY, !Коэффициент Пуассона
MP,NUYZ,
MP,NUXZ,

Библиотека материалов.

[MMV]

То, что вы описали, решается вообще не просто. Это разномодульная теория упругости, а она вроде не пошла в массы. Я этим интересовался лет восемь назад, тогда в программах ничего не было, вроде как и сейчас нет. А в литературе - Амбарцумян, и еще монография есть, на память не назову (Абовский вроде бы... перемешалось все в голове)

----- добавлено через ~4 мин. -----
Ps
Пост #2 совсем не к тому. Анизотропия и разномодульность - не одно и то же

[frostyfrost]

Посмотрите в хелпе вариант TB,CAST, может подойдет

[Stanum]

А нельзя делать несколько итераций на первой материал весь имеет один модуль упругости.
По результатам растянутым/сжатым элементам модуль переназначается и так до момента когда смена модуля для элемента не происходит (здесь надо делать проверку на возникновение цикла для элементов у которых напряжения ~0.)

[Mausing]

Сообщение от genya Зачем выдумывать велосипед,

Представьте себе лист губчатой резины прошитый капроновыми нитями.
Допустим мы его деформируем по оси Х. Растянуть его сложно,тк. фактически на растяжение работает капрон. Сжать его легко т.к. при сжатии нити выключаются из работы.
А теперь представьте себе материал который прошит во всех направлениях. Свойства модуль Юнга одинаковый по всем осям, но разный в зависимости от знака напряжений. Так что ваш ответ не в тему.
Спасибо за библиотеку, но я не могу понять как её открыть. Ансис её не хочет импортировать. А в браузере и екселе открывается криво и не понятно что за чем.

Сообщение от frostyfrost Посмотрите в хелпе вариант TB,CAST, может подойдет

Пытался использовать каст ирон, - там две диаграммы для растяжения и сжатия. - не хочет работать. Ругается что модули Юнга слишком разные. Да и у чугуна наоборот - работает на сжатие лучше чем на растяжение.

Сообщение от Stanum делать несколько итераций на первой материал весь имеет один модуль упругости.

Это интересная идея. Подскажите как можно выбрать и переназначить свойства, нарпимер только сжатых волокон?
Спасибо.

[Stanum]

Mausing, тут зависит наверно от того каким элементом будете моделировать ваш композит.
В итоге суть при помощи *get - вытягиваем знак и величину напряжения (тут не уверен но скорее всего надо будет использовать анизотропный материал так как в разном направлении может быть разный знак). Создаём масив из этих значений. Выбираем элементы массива удовлетворяющие условие сиг>=(<=) сиг+(-). Сиг+(-) не должны быть равны 0, но должны быть малыми достаточно. (Если вы используете пластины, то нужно будет делать их многослойными и вдобавок к номеру элемента затягивать еще и номер слоя). Затем можно удалить все данные о материале и задать их заново учитывая полученные результаты. Решить. Процедуру загнать в цикл. => выход из цикла когда после очередной итерации нет смены жесткости. Возможно лучше будет считать изменение жесткости не после приложения всей нагрузки, а после шага, тогда свойства надо будет не удалять, а заменять .(могу ошибаться тут)

[чучело-мяучело]

Еще есть TB,EXPE (Experimental Data). Из описания следует, что можно отдельно задать точки диаграммы для сжатия и растяжения. Сам не пользовался, могу ошибаться.

[Mausing]

Сообщение от Stanum Mausing, ....при помощи *get - вытягиваем знак и ....

Не удалось мне понять к чему и как можно применить эту команду. В итоге сделал по другому. Циклы организовывать не умею, но суть понял.

Код:

[Выделить все]

FINISH  
/CLEAR,NOSTART  
/PREP7 
*SET, BT,1e9    ! Модуль Юнга жесткого материала
*SET, BP,1e6    ! Модуль юнга мягкого материала
*SET, MU,0.3   ! Коэффициент Пуассона
BLC5, , ,0.01,0.01   !Построение прямоугольника
CYL4, , ,0.001    !Построение окружности
ASBA,1,2   ! Вычитание окружности из прямоугольника
!Выбор элемента и его параметров
ET,1,PLANE42  $ KEYOPT,1,3,3  $ R,1,0.0005, 
! Свойства жесткого материала 
MPTEMP,,,,,,,,   
MPTEMP,1,0   
MPDATA,EX,1,,BT
MPDATA,EY,1,,BT
MPDATA,EZ,1,,BT  
MPDATA,PRXY,1,,0.3 
MPDATA,PRYZ,1,,0.3
MPDATA,PRXZ,1,,0.3 
MPDATA,GXY,1,,BT/(2*(1+MU))   
MPDATA,GYZ,1,,BT/(2*(1+MU))   
MPDATA,GXZ,1,,BT/(2*(1+MU))
! Свойства мягкого материала
MPTEMP,,,,,,,,   
MPTEMP,1,0   
MPDATA,EX,2,,BP
MPDATA,EY,2,,BP
MPDATA,EZ,2,,BP  
MPDATA,PRXY,2,,0.3 
MPDATA,PRYZ,2,,0.3
MPDATA,PRXZ,2,,0.3 
MPDATA,GXY,2,,BP/(2*(1+MU))   
MPDATA,GYZ,2,,BP/(2*(1+MU))   
MPDATA,GXZ,2,,BP/(2*(1+MU))
! Разбивка сетки
LESIZE,all,0.0002,,,,,,,1  $ MSHAPE,0,2D  $ MSHKEY,2 
TYPE,1 $ MAT,1 $ REAL,1 $ ESYS,0  $ AMESH,3 
! Внешние условия одноосного растяжения.
DL,4, ,UX,   $ DK,1, , , ,0,UY, , , , , ,  $ DL,2, ,UX,0.0005  
FINISH  
/SOL
SOLVE   
FINISH 
! НАЧАЛО ЦЫКЛА.
!  Анализ, выбор элементов и изменение их свойств.
/POST1
PLESOL, S,X, 0,1.0  ! Отображение Х-напряжений
ETABLE, StressX, S, X  ! Талбица элементов с Х-напряжениями
ESEL,S,ETAB,StressX,0,-1e9 ! выбор элементов с напряжениями по оси Х  (0; -1ГПа)
 /PREP7
 MPCHG,2,ALL ! Замена свойств материала 1 на 2
ALLSEL
/SOL
SOLVE   
FINISH 
! КОНЕЦ ЦИКЛА

Правда этот пример меня заставил задуматься о смысле жизни Один и тот же элемент может работать на сжатие и растяжение одновременно... и пойми, какие ему свойства присваивать.

Сообщение от чучело-мяучело Еще есть TB,EXPE (Experimental Data). Из описания следует...

Сдается мне что не будет оно работать как разномодульная система. Хотя я еще больше могу ошибаться.
В любом случае, замена свойств удалась и кстати особой разницы в максимальных напряжениях до и после десятка циклов не наблюдаю.
Всем спасибо.

[frostyfrost]

Сообщение от Mausing Пытался использовать каст ирон, - там две диаграммы для растяжения и сжатия. - не хочет работать. Ругается что модули Юнга слишком разные. Да и у чугуна наоборот - работает на сжатие лучше чем на растяжение.

Попробуйте задать модули упругости одинаковыми, но для растяжении первую точку перегиба (sigma/E) достаточно малой, после чего свою кривую с нужным модулем.

[genya]

Вот Ваш макрос:

/nop
_niter = arg1 ! set number of iterations
*if,_niter,lt,2,then
_Niter = 2
*endif
*do,iter,1,_niter ! loop on number of iterations
/post1
set,1,1
*get,ar11,elem,,num,maxd ! Get number of elements
*dim,_s1,,ar11 ! array for element s1
*dim,_s3,,ar11 ! array for element s3
etable,sigmax,s,1 ! s1 is in element table sigmax
etable,sigmin,s,3 ! s3 is in element table sigmin
*vget,_s1(1),elem,1,etab,sigmax ! get element maximum stress in s1
*vget,_s3(1),elem,1,etab,sigmin ! get element minimum stress in s3
*dim,_mask,,ar11 ! array for mask vector
*voper,_mask(1),_s1(1),lt,0 ! true if max. stress &lt; 0
*vcum,1 ! accumulate compression elements
*vabs,0,1 ! absolute value of s3
*voper,_mask(1),_s3(1),gt,_s1(1) ! true if abs(minstr) > maxstr
finish

/prep7 ! go to prep7 for element material mods
mat,1 ! set all materials to tension properties
emod,all

*vput,_mask(1),elem,1,esel ! select compression elements
mat,2 ! change selected elements to compression
emod,all

call ! select all elements
finish

_s1(1)= ! clean up all vectors (set to zero)
_s3(1)=
_mask(1)=

/solve ! rerun the analysis
solve
finish

*enddo ! end of iterations

_niter= ! clean up iteration counters
_iter=
/gop