Re: [請益] 圓環密封材質

作者: gamer   2018-10-10 01:16:46
※ 引述《mystage123 (滿時疤)》之銘言:
: 請問各位前輩,在workbench裡面有這種材質嗎?氟橡膠FKM(Viton),我在hyperelasti
: c materials裡面,但不知道要選哪一個,請問說若不是如圖片所示材料,那要自己新增
: 材料,對於FKM需要注意的材料參數有哪些重要。另請問一下,若要對分析密封圓環件(
: 工作環境是高溫、氣密、因為氣密所以會有force持續抵住密封圓環,持續時間20分鐘)
: ,想要分析O-ring被兩個配件貼著後,是否會因為溫度而導致配件貼合面產生間隙
: https://i.imgur.com/Ivy3oMi.jpg
欄位3~6都是elastomer(彈性體)的本構模型,差別在使用
的strain energy density function, W不同。
  最早發展的橡膠本構模型應該是Neo-Hookean,顧名思義,
Neo-Hookean有「新的」Hook's law的意味,他的方程式為
W=C_1(I_1-3)+D_1(J-1)^2
  當材料為不可壓縮時J=1,方程式可改寫為
W=C_1(I_1-3)
  此模型的優點是方程式簡單,可以很容易地擬合出所需的材
料常數,但也因為這樣,它並沒有辦法適切的描述一般橡膠材料
在高應變時會有的應力「上升」行為。
  第二個發展出來的是Mooney-Rivlin,方程式為
  W=C_1(I_1-3)+C_2(I_2-3)+D_1(J-1)^2
  此模型是generalized Rivlin model(又稱為多項式超彈性模型)
的一次式特例,雖然與Neo-Hookean相比多了一個項,但此模型同樣
無法描述高應變時應力的「上升」行為。
  後來Yeoh在1993針對上述的多項式超彈性模型提出一些看法,
認為I_2項可以被忽略,僅需考慮I_1項,他以一個3項次的方程式
來描述,他的模型不但可以描述低應變行為,也能夠適切的描述高
應變的「上升」行為,此種模型被歸類為縮減型多項式模型(reduced
polynomial model)。附帶一提,Neo-Hookean恰巧是此種模式的一次
項特例。
  Ogden則提出了一個不同以上的形式,他改用principal stretches
來描述,而不使用不變量。他的模型同樣是個多項次的型式,一般認為
只需要3個項次即能適切的描述橡膠的行為(包含高應變時的「上升」行
為)。由於其使用的變數並非不變量,因此並不建議在僅有一種測試數
據(比如說單軸拉伸)的情況下使用此模型。
  回到你的問題,ANSYS裡面這些材料提供的都只是輸入範例,你必
需先取得使用材料的測試數據才有辦法使用。如果你的問題應變量不大,
建議可以選擇較簡單的Neo-Hookean即可,但如果有高應變就需要使用
項次較多的Ogden或是Yeoh。
作者: drysor   2018-10-10 10:14:00
推大大清楚的說明
作者: mystage123 (滿時疤)   2018-10-10 12:04:00
感謝您仔細講解!
作者: drunk0102 (Drunk)   2018-10-11 20:30:00
專業 推
作者: clear000 (愛乾淨大大)   2018-10-16 08:38:00
推用心
作者: HsuanTan (譚譚)   2018-10-19 00:56:00
感謝解釋,最近也在找橡膠(硫化)的相關參數跟該使用哪種模型,只不過是用apdl,目前是想使用M-R模型的三參數來做,如果沒找到文獻的參數我再思考要不要直接找橡膠來做單軸拉伸找數據,然後再用abaqus取得橡膠參數再回去ansys模擬
作者: SCHLAGER (快樂生活)   2018-10-20 00:35:00
在Absqus也是建議多做幾種測試,之後可以透過fitting看出選用哪一種材料模型比較適合
作者: gamer   2018-10-20 02:33:00
Marlow will be a convnient choice in ABAQUS.

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