Erweitern Sie Strukturanalysen mit nichtlinearen Materialien mit dem Nonlinear Structural Materials Module

Zugriff auf eine Vielzahl von hyperelastischen, elastoplastischen, viskoplastischen und Kriechmaterialmodellen

Viele Materialien weisen ein nichtlineares Spannungs-Dehnungs-Verhältnis auf, insbesondere bei höheren Spannungen und Dehnungen. Bei der Analyse von Objekten aus solchen Materialien müssen Sie Nichtlinearitäten in den Materialeigenschaften berücksichtigen. Das Nonlinear Structural Materials Module, ein Add-On zum Structural Mechanics Module und zur COMSOL Multiphysics® Software, macht es einfach, diese Effekte zu integrieren, indem es zusätzliche Materialmodelle wie Hyperelastizität, Elastoplastizität, Viskoplastizität und Kriechen anbietet.

Das Nonlinear Structural Materials Module erweitert die Funktionalität von strukturmechanischen Modellen in COMSOL Multiphysics®. Sie können die Strukturanalysen an Ihre individuellen Bedürfnisse anpassen, indem Sie die eingebauten Materialmodelle kombinieren und sogar Ihre eigenen Modelle definieren, z.B. basierend auf Spannungs- oder Dehnungsinvarianten. Sie können Ihre eigenen Fließregeln und Kriechgesetze sowie Ihre eigenen Dehnungsenergiedichtefunktionen für die Hyperelastizität erstellen.

Die Funktionalität zur Modellierung nichtlinearer Materialien ergänzt alle mit COMSOL Multiphysics® verfügbaren Strukturanalysen. Dies gilt auch für die anderen strukturmechanischen Add-On-Module: das Composite Materials Module, das Fatigue Module, das Multibody Dynamics Module und das Rotordynamics Module; sowie das MEMS Module. Zusätzlich gibt es, wie bei jedem COMSOL Multiphysics® Add-On-Modul, eingebaute Multiphysik-Funktionen, um beispielsweise thermische Effekte und Fluid-Struktur-Interaktionen zu modellieren.

Das Geomechanics Module, ein ähnliches, aber separates Add-On zum Structural Mechanics Module, wurde speziell für Materialien entwickelt, die in geotechnischen Anwendungen üblich sind, wie Böden und Gesteine.

Was Sie mit dem Nonlinear Structural Materials Module modellieren können

helfen, eine breite Palette von Festkörperwerkstoffen zu modellieren. Hyperelastizität wird häufig für Gummi und biologisches Gewebe verwendet; die Plastizitäts- und Kriechmodelle werden hauptsächlich für Metalle verwendet; poröse Plastizität ist für die Pulververdichtung (Metalle sowie pharmazeutische Präparate) vorgesehen; die Schadensmodelle sind hauptsächlich für spröde Materialien, wie Keramik, anwendbar; und Formgedächtnislegierungsmodelle sind für Materialien wie Nitinol nützlich.


Materialmodelle

Hyperelastizität:

  • Arruda–Boyce
  • Blatz–Ko
  • Gao
  • Gent
  • Mooney–Rivlin
    • Zwei Parameter
    • Fünf Parameter
    • Neun Parameter
  • Murnaghan
  • Neo–Hookean
  • Ogden
  • St. Venant–Kirchhoff
  • Storakers
  • Varga
  • Yeoh
  • Mullins-Effekt
    • Ogden–Roxburgh
    • Miehe
  • Large Strain Viskoelastizität
  • Benutzerdefinierte hyperelastische Materialien

Plastizität:

  • Von Mises Vergleichsspannung
  • Tresca Schubspannungshypothese
  • Orthotrope Hill-Plastizität
  • Isotrope Verfestigung
    • Linear
    • Ludwik
    • Swift
    • Voce
    • Hockett–Sherby
    • Benutzerdefiniert
  • Kinematische Verfestigung
    • Linear
    • Armstrong–Frederick
    • Chaboche
  • Ideale plastische Verfestigung
  • Large-Strain Plastizität
  • Benutzerdefinierte Kriterien und Fließregeln

Nichtlineare Elastizität:

  • Ramberg–Osgood
  • Potenzgesetz
  • Uniaxiale Daten
  • Bilinear elastisch
  • Benutzerdefinierte nichtlineare Elastizität

Viskoplastizität:

  • Anand
  • Chaboche
  • Perzyna

Kriechen:

  • Norton
  • Norton–Bailey
  • Garofalo (Sinus hyperbolicus)
  • Coble
  • Nabarro–Herring
  • Weertman
  • Deviatoric
  • Volumetrisch
  • Potential
  • Benutzerdefiniertes Kriechen

Schaden:

  • Äquivalentes Dehnungskriterium
    • Rankine
    • Smooth Rankine
    • Norm des elastischen Dehnungstensors
    • Benutzerdefiniert
  • Regularisierung
    • Rissband
    • Impliziter Gradient
Form Gedächtnislegierung:
  • Lagoudas
  • Souza-Auricchio
 

Simulations-Applications: Anpassen der Ein- und Ausgaben für ein optimiertes Design

Der Application Builder, der in COMSOL Multiphysics® enthalten ist, ermöglicht es Ihnen, Simulations-Applications zu erstellen, die den Simulationsablauf weiter vereinfachen, indem Sie die Eingaben einschränken und die Ausgaben Ihres Modells steuern können, so dass Ihre Kollegen ihre eigenen Analysen durchführen können. Diese Funktionalität ist besonders nützlich, um zu testen, wie sich verschiedene Materialien auf eine Simulation auswirken.

Mit spezialisierten Applications können Sie einen Konstruktionsparameter, wie z.B. eine geometrische Dimension oder eine Materialeigenschaft, einfach ändern und beliebig oft testen, ohne das Funktionsprinzip der Software kennen zu müssen. Sie können Applications verwenden, um Ihre eigenen Tests schneller auszuführen, oder Applications an andere Mitglieder Ihres Teams verteilen und diese ihre eigenen Tests durchführen lassen, wodurch Sie mehr Zeit und Ressourcen für andere Projekte sparen.

Der Prozess ist einfach:

  1. Transformieren Sie Ihr Strukturmechanikmodell in eine spezialisierte Benutzeroberfläche (eine Simulations-Application).
  2. Passen Sie die Application an Ihre Bedürfnisse an, indem Sie die Ein- und Ausgaben für die Application-Benutzer auswählen.
  3. Verwenden Sie das COMSOL Server™ oder das COMSOL Compiler™ Produkt, um Applications für andere zugänglich zu machen.
  4. Ermöglichen Sie Ihrem Team, ohne weitere Unterstützung eigene Designanalysen durchzuführen.

Sie können die Möglichkeiten der Simulation für Ihr Team, Ihre Organisation, Ihre Schulungen oder Ihren Kundenkreis erweitern, indem Sie Simulations-Applications erstellen und verwenden.

Nächster Schritt:
Eine Software-Demonstration
anfordern

Jedes Geschäftsfeld und jeder Simulationsbedarf ist anders. Um zu beurteilen, ob die COMSOL Multiphysics®-Software Ihren Anforderungen entspricht, sollten Sie sich mit uns in Verbindung setzen. Wenn Sie mit einem unserer Vertriebsmitarbeiter sprechen, erhalten Sie personalisierte Empfehlungen und vollständig dokumentierte Beispiele, die Ihnen dabei helfen, eine qualifizierte Bewertung treffen zu können. Sie werden außerdem bei der Auswahl der passenden Lizenzoption für Ihre Bedürfnisse unterstützt. Klicken Sie einfach auf die Schaltfläche "COMSOL kontaktieren", geben Sie Ihre Kontaktdaten sowie Ihre spezifischen Kommentare und Fragen ein und senden Sie diese ab. Sie erhalten innerhalb eines Arbeitstages eine Antwort von einem Vertriebsmitarbeiter.