Табличная функция
При выборе типа функции Таблица (Table) необходимо:
• Выберите независимую переменную в меню опций Значение (Value).
Creo Simulate отображает имя независимой переменной в этом столбце. Можно использовать эту независимую переменную как часть выражения, определяющего функцию.
• Введите по крайней мере одно значение независимой переменной в столбец для независимой переменной, находящийся в левой стороне таблицы.
Значения в этом столбце должны быть расположены либо в возрастающей, либо в убывающей последовательности, и нельзя использовать одно число более двух раз.
• Укажите значение функции в каждой строке столбца Значение (Value). Введите соответствующее значение для каждой зависимой переменной в этом столбце.
• Укажите метод интерполяции для переменных.
Изменить содержимое таблицы можно с помощью следующих кнопок.
• 
Импорт таблицы (Import Table): импорт ASCII-файла с табличными значениями из указанного расположения. Файл должен содержать значение независимой переменной, символ табуляции или пробела в качестве разделителя и соответствующее значение зависимой переменной для каждой записи таблицы. Записи между собой должны разделяться символом возврата каретки.
Импорт таблицы (Import Table): импорт ASCII-файла с табличными значениями из указанного расположения. Файл должен содержать значение независимой переменной, символ табуляции или пробела в качестве разделителя и соответствующее значение зависимой переменной для каждой записи таблицы. Записи между собой должны разделяться символом возврата каретки.• 
Добавить строку (Add Row): можно добавить до 100 строк за один раз. Следует указать начальную строку таблицы и количество добавляемых строк.
Добавить строку (Add Row): можно добавить до 100 строк за один раз. Следует указать начальную строку таблицы и количество добавляемых строк.• 
Удалить строки (Delete Rows): удаление всех указанных строк.
Удалить строки (Delete Rows): удаление всех указанных строк.• 
Очистить все (Clear All): удаление всех значений в обоих столбцах.
Очистить все (Clear All): удаление всех значений в обоих столбцах.Если таблица содержит более 1000 строк, появляются следующие кнопки.
• 
: отображение первых 1000 строк в таблице.
: отображение первых 1000 строк в таблице.• 
: отображение предыдущих 1000 строк в таблице.
: отображение предыдущих 1000 строк в таблице.• 
: отображение следующих 1000 строк в таблице.
: отображение следующих 1000 строк в таблице.• 
: отображение последних 1000 строк в таблице.
: отображение последних 1000 строк в таблице.Вернуться к разделу Диалоговое окно "Определение функции".
Дополнительная справочная информация о материалах
Гиперупругие материалы
Арруда-Бойс
Модель материала Арруда-Бойс (Arruda-Boyce) предполагает учет потенциальной энергии деформации W, как показано ниже:
где
— начальный модуль сдвига,
— предельное растяжение сети,
— параметр несжимаемости.
где K — начальный модуль упругости.
— первый инвариант тензора деформаций, определенный следующим образом:
где девиаторные деформации даны в следующем виде:
J — общее объемное соотношение.
— коэффициент объемной упругости, заданный как
где 
.
.где 
— коэффициент линейного расширения.
— коэффициент линейного расширения.T — температура модели.
T0 — температура отсчета.
При выборе модели материала типаАрруда-Бойс (Arruda-Boyce), чтобы определить гиперупругий материал, нужно задать значения для (mu), (lambda_m) и . Значение lambda_m должно быть больше 1.
(mu), (lambda_m) и . Значение lambda_m должно быть больше 1.Для практически несжимаемых материалов Creo Simulate использует условия несжимаемости. Если заданное значение D меньше 
, то Creo Simulate использует при анализе следующее значение D:
, то Creo Simulate использует при анализе следующее значение D:D =.
.где G — начальный модуль сдвига.
Creo Simulate рассчитывает эти коэффициенты при выборе модели материала Арруда-Бойс (Arruda-Boyce) в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition). Если данных о напряжении и деформации в тестовой области недостаточно, Creo Simulate не сможет создать оптимальную кривую для модели материала Арруда-Бойс (Arruda-Boyce) и не сможет рассчитать коэффициенты.
Вернуться к разделу Сведения о моделях материалов.
Коэффициент линейного расширения — Изотропный
Введите значение или имя функции коэффициента линейного расширения. Можно ввести значение или щелкнуть правой кнопкой мыши в текстовом поле свойства, чтобы определить коэффициент линейного расширения как функцию температуры или назначить соответствующий параметр.
 | Для гиперупругих материалов определение коэффициента линейного расширения как функции температуры недопустимо. |
Это свойство не является обязательным; тем не менее, необходимо ввести значение, если модель планируется подвергнуть тепловой нагрузке.
Вернуться к разделу Изотропные свойства.
Графики определения гиперупругого материала
В графической области диалогового окна Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition) показаны значения напряжения для оси Y и значения деформации для оси X. Creo Simulate отображает данные всех тестов по напряжению и деформации в графической области. При выборе моделей материала в области Показать наиболее соответствующие кривые модели материала (Show Best Fit Material Model Curves) диалогового окна Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition)Creo Simulate выполняет построение кривых для выбранных моделей материала. Кривая строго соответствует точкам данных. По умолчанию Creo Simulate выбирает все модели материала в области Показать наиболее соответствующие кривые модели материала (Show Best Fit Material Model Curves) и помечает каждую кривую отдельным цветом.
Можно создавать различные типы тестов; при этом Creo Simulate выполняет построение уникального графика для каждого типа теста. Чтобы просмотреть в графической области графики для всех типов тестов, выберите > . Если этот пункт не выбран, Creo Simulate отображает график для активного теста. При изменении активного теста график изменяется автоматически. Наименование и тип теста показаны в графической области.
При создании первой строки в области теста Creo Simulate по умолчанию отображает линии сетки в графической области. Чтобы скрыть линии сетки, выберите > . Используйте команду > , чтобы открыть диалоговое окно Опции окна графика (Graph Window Options), в котором можно управлять отображением области графика.
Вернуться к разделу Определение гиперупругого материала.
Гиперупугие материалы в библиотеке материалов
Модель материала для гиперупругого материала можно выбирать, используя экспериментальные данные для напряжения и деформации. Необходимо установить флажок Определить с помощью тестов (Define By Tests) в диалоговом окне Определение материала (Material Definition) и задать экспериментальные данные в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition).
Если использовать опцию Задать с помощью тестов (Define By Tests), чтобы создать новый материал, и щелкнуть Сохранить в библиотеке (Save To Library), чтобы сохранить его в библиотеку материалов, Creo Simulate будет руководствоваться следующим:
• Сохраняются только коэффициенты для модели материала.
• Данные из тестов, используемые для выбора модели материала, не сохраняются, и выводится предупреждение.
• Снимается флажок Задать с помощью тестов (Define By Tests).
Также в процессе правки материала из библиотеки материалов нельзя установить флажок Определить при помощи тестов (Define By Tests) в диалоговом окне Определение материала (Material Definition). Выбрать модель материала и указать значения коэффициентов для модели материала можно в диалоговом окне Определение материала (Material Definition).
Вернуться в раздел Библиотека материалов.
Гиперупругий материал
Гиперупругие материалы, например резина, являются нелинейными материалами, которые в условиях большой деформации демонстрируют кратковременную упругую реакцию. Данные материалы можно использовать в том случае, если необходимо выполнить анализ больших деформаций для любой модели. Чтобы определить гиперупругий материал, выберите подтип Гиперупругость (Hyperelastic) на вкладке Структура (Structure) в диалоговом окне Определение материала (Material Definition).
Creo Simulate поддерживает несколько различных математических моделей гиперупругих материалов. Точность расчета зависит от выбора модели материала. Выбрать модель материала можно способами.
• Определить с помощью тестов (Define By Tests) — эта опция используется для выбора модели материала при помощи экспериментальных данных напряжения и деформации. Установите флажок Определить с помощью тестов (Define By Tests) на вкладке Структура (Structure) в диалоговом окне Определение материала (Material Definition) и щелкните Править (Edit). Откроется диалоговое окно "Определение гиперупругого материала" (Hyperelastic Material Definition). С помощью этого диалогового окна можно указать значения напряжения и деформации, а также найти наиболее подходящую модель с учетом этих данных.
• Коэффициенты модели материала - можно также указать значения коэффициентов для модели материала, чтобы определить гиперупругий материал. Снимите флажок Определить с помощью тестов (Define By Tests). Выберите одну из следующих моделей материала в области Модель материала (Material Model) диалогового окна Определение материала (Material Definition) и укажите значения коэффициентов для модели.
◦ Арруда-Бойс (Arruda-Boyce);
◦ Муни-Ривлин (Mooney-Rivlin);
◦ ноегуковая (Neo-Hookean) (по умолчанию);
◦ степень полинома 2 (Polynomial Order 2);
◦ степень приведенного полинома 2 (Reduced Poly. Order 2);
◦ Yeoh (Yeoh).
Можно указать Коэфф. линейного расширения (Coeff. of Thermal Expansion) для гиперупругого материала.
Вернуться к разделу Изотропный.
Диалоговое окно "Определение гиперупругого материала" (Hyperelastic Material Definition)
Диалоговое окно "Определение гиперупругого материала" (Hyperelastic Material Definition) можно использовать в следующих целях:
• указание экспериментальных данных для зависимости деформации от напряжения;
• построение графика значений напряжения и деформации;
• построение наиболее подходящих кривых для различных моделей материала;
• выбор модели материала.
Это диалоговое окно включает следующие разделы:
• Тестовая область (Test Area) — используется для создания тестов, с помощью которых определяются значения напряжения и деформации, а также для указания типа теста.
• Графическая область (Graph Area) — вычисляются значения напряжения и деформации, указанные в тесте, и выполняется построение наиболее подходящих кривых для различных моделей материала. Данные кривые могут использоваться для выбора модели материала при создании гиперупругого материала.
• Модель материала (Material Model) — эта область может использоваться для выявления оптимальной модели материала с учетом данных теста. Можно выбрать модель материала, чтобы построить наиболее подходящую кривую и рассчитать среднеквадратичную ошибку для модели материала.
В диалоговом окне имеются меню и кнопки панели инструментов для выполнения различных действий.
Вернуться к разделу Гиперупругий материал.
Изотропный
Задав для симметрии материала значение Изотропный (Isotropic) на вкладке Структурный (Structural) диалогового окна Определение материала (Material Definition), можно создать следующие типы материала:
Для любого типа изотропного материала можно задать следующие Пределы материала (Material Limits):
Также можно указать следующие свойства материала:
При выборе вкладки Тепловой (Thermal) отображаются следующие свойства:
В каждом поле, содержащем размер, могут использоваться свои собственные единицы измерения. Creo Simulate изменяет масштаб введенных значений при изменении единиц измерения.
Вернуться к разделу Диалоговое окно "Определения материала" (Material Definition) или "Создание материала" (Create a Material).
Линейные изотропные материалы
Выберите подтип Линейный (Linear) на вкладке Структурный (Structural) в диалоговом окне Определение материала (Material Definition) и используйте область Свойства (Properties), чтобы задать значения для следующих свойств:
• Коэффициент Пуассона (Poisson's Ratio) — необходимо ввести имя функции коэффициента Пуассона или значение в интервале между –0,9999 и 0,4999. По умолчанию используется значение 0,3.
• Модуль Юнга (Young's Modulus) — необходимо ввести положительное значение или, если модуль Юнга изменяется в зависимости от температуры, имя функции модуля Юнга для данного свойства.
• Коэфф. линейного расширения (Coeff. of Thermal Expansion) — данное свойство не является обязательным, тем не менее, необходимо ввести значение, если модель планируется подвергнуть тепловой нагрузке.
Можно определить любое из этих свойств как функцию температуры или назначить значение параметра, чтобы определить свойство. Можно ввести значение или щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать пункт Функция (Function), чтобы определить функцию или назначить соответствующий Параметр (Parameter).
В каждом поле, содержащем размер, могут использоваться свои собственные единицы измерения. Creo Simulate изменяет масштаб введенных значений при изменении единиц измерения.
Вернуться к разделу Изотропный.
Модель для определения гиперупругого материала
После задания данных о напряжении и деформации в тестовой области используйте опцию Показать кривые соответствия для модели материала (Show Best Fit Material Model Curves) для определения, насколько различные модели материалов соответствуют данным теста. Поставьте галочки напротив необходимых моделей материалов в области Показать кривые соответствия для модели материала (Show Best Fit Material Model Curves). Для каждой выбранной модели материала Creo Simulate строит кривую в графической области. Кривая показывает, насколько данная модель материала соответствует данным теста.
Информацию о том, как Creo Simulate обеспечивает наилучшее приближение для данных теста, см. в разделе Рекомендации по выбору материала модели.
Можно выбрать любую из следующих моделей материала для построения кривой соответствия:
• Yeoh.
Для изменения цвета кривой используйте вкладку Наборы данных (Data Series) диалогового окна Опции графического окна (Graph Window Options).
В Creo Simulate для каждой выбранной модели материала отображается Среднеквадратичная ошибка (RMS Error). Среднеквадратичная ошибка (RMS Error) — это различие между напряженно-деформированной кривой модели и данными теста. Если Creo Simulate не может создать кривую наилучшего приближения для какой-либо модели материала, в столбце Среднеквадратичная ошибка (RMS Error) для этой модели материала отображается значок NA. Creo Simulate может не создать кривую наилучшего приближения для модели материала, если в тестовой области введено недостаточно данных о напряжении и деформации.
Красный восклицательный знак, 
, может появиться для любой модели материала. Восклицательный знак показывает, что данная модель недопустима для определенного значения деформации в диапазоне от -0,9 до 9,0. Предупреждение можно игнорировать и использовать модель материала. Однако следует быть уверенным, что модель материала допустима в диапазоне деформаций, рассматриваемых в анализе. При выборе недопустимой модели материала и нажатии кнопки ОК в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition) модуль Creo Simulate показывает диапазон деформаций, в котором эта модель материала недопустима.
, может появиться для любой модели материала. Восклицательный знак показывает, что данная модель недопустима для определенного значения деформации в диапазоне от -0,9 до 9,0. Предупреждение можно игнорировать и использовать модель материала. Однако следует быть уверенным, что модель материала допустима в диапазоне деформаций, рассматриваемых в анализе. При выборе недопустимой модели материала и нажатии кнопки ОК в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition) модуль Creo Simulate показывает диапазон деформаций, в котором эта модель материала недопустима.По умолчанию список моделей материалов в области Выбрать модель материала (Select Material Model) отображается Автоматически (Automatic). Это означает, что выбор модели материала производится автоматически. Creo Simulate выбирает допустимую модель материала с минимальной Среднеквадратичной ошибкой (RMS Error). Также можно выбрать любой другой материал в области Выбрать модель материала (Select Material Model). При выборе модели материала необходимо удостовериться, что для него в графической области доступна кривая соответствия.
Имя выбранной модели материала и значения ее коэффициентов появляются в области Выбрать модель материала (Select Material Model). Для вычисления этих значений Creo Simulate использует кривую наилучшего приближения. Чтобы изменить значения, снимите флажок сИспользовать коэффициенты подгонки (Use Best Fit Coefficients) и укажите значения коэффициентов. При изменении значений коэффициентов для данной модели материала происходит изменение напряженно-деформированной кривой в графической области.
При нажатии кнопки ОК в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition) модуль Creo Simulate использует коэффициенты для определения гиперупругого материала. Имя модели материала и коэффициенты появляются в области Модель материала (Material Model) диалогового окна Определение материала (Material Definition).
Вернуться к разделу Определение гиперупругого материала.
Пределы материала
Следующая таблица включает пределы материала, необходимые для различных критериев разрушения:
Критерий разрушения | Пределы материала |
|---|---|
Изотропные материалы | |
Модифицированный Мора (Modified Mohr) | • Предел прочности при растяжении • Предел прочности при сжатии |
Максимальное напряжение сдвига (Треска) (Maximum Shear Stress (Tresca)) | Предел текучести при растяжении |
Энергия формоизм. (Мизеса) (Distortion Energy (von Mises)) | Предел текучести при растяжении |
Унифиц. закон поведения материала (Unified Material Law, UML) | Предел прочности при растяжении |
Поперечно-изотропные материалы | |
Тсаи-Ву (Tsai-Wu) | • Предел прочности при растяжении (St1, St2) • Предел прочности при сжатии (Sc1, Sc2) • Предел прочности при сдвиге (Sc) • Нормализованный коэфф. взаимодействия Тсаи-Ву (F12) |
Максимальное напряжение (Maximum Stress) | • Предел прочности при растяжении (St1, St2) • Предел прочности при сжатии (Sc1, Sc2) • Предел прочности при сдвиге (Sc) |
Максимальная деформация (Maximum Strain) | • Предел прочности при растяжении (St1, St2) • Предел прочности при сжатии (Sc1, Sc2) • Предел прочности при сдвиге (Sc) |
Дополнительные сведения о критерии разрушения см. в разделе Критерий разрушения .
Вернуться к разделу Изотропный или Поперечно-изотропный.
Муни-Ривлин
Модель материала Муни-Ривлин (Mooney-Rivlin) описывается на основе потенциальной энергии деформации, W, следующим образом:
где 
, 
и 
— константы материала.
, и — константы материала.Константы материалов можно использовать для вычисления исходного модуля сдвига следующим образом:
Начальный модуль упругости для материала вычисляется следующим образом:
Здесь — первый инвариант тензора деформаций, а 
— второй инвариант тензора деформаций.
— первый инвариант тензора деформаций, а — второй инвариант тензора деформаций.
При выборе модели материала Муни-Ривлин (Mooney-Rivlin), чтобы определить гиперупругий материал, следует задать значения для , и .
, и .Для почти несжимаемых материалов Creo Simulate использует условия несжимаемости. Если значение, заданное для , меньше , Creo Simulate использует при анализе следующее значение :
, меньше , Creo Simulate использует при анализе следующее значение :=.где G — исходный модуль сдвига.
Creo Simulate вычисляет эти константы при выборе модели материала Муни-Ривлин (Mooney-Rivlin) в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition). Если создать только Плоский (Planar) тест в тестовой области диалогового окна Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition), Creo Simulate не сможет вычислить эти константы для модели материала Муни-Ривлин (Mooney-Rivlin). Необходимо создать Одноосный (Uniaxial) или Равнодвуосный (Equibiaxial) тест.
Вернуться к разделу Сведения о моделях материала.
Neo-Hookean
Модель материала Неогуковый (Neo-Hookean) описывается на основе потенциальной энергии деформации, W, следующим образом:
где и — константы материала.
и — константы материала.Константы материалов можно использовать для вычисления исходного модуля сдвига следующим образом:
Начальный модуль упругости для материала вычисляется следующим образом:
При выборе модели материала Неогуковый (Neo-Hookean), чтобы определить гиперупругий материал, следует задать значения для и .
и .Для почти несжимаемых материалов Creo Simulate использует условия несжимаемости. Если значение, заданное для , меньше , Creo Simulate использует при анализе следующее значение :
, меньше , Creo Simulate использует при анализе следующее значение :=.где G — исходный модуль сдвига.
Creo Simulate вычисляет эти константы при выборе модели материала Неогуков (Neo-Hookean) в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition).
Вернуться к разделу Сведения о моделях материалов.
Ортотропный
При выборе симметрии материала Ортотропный (Orthotropic) в диалоговом окне Определение материала (Material Definition) появляются дополнительные параметры. Значения для этих параметров вводятся на основе направления материала 1, 2 и 3.
При выборе вкладки Структурный (Structural) появляются следующие свойства:
При выборе вкладки Тепловой (Thermal) появляются следующие свойства:
Вернуться к разделу Диалоговое окно "Определение материала" (Material Definition) или "Создание материала" (Create a Material).
Коэффициент Пуассона — Изотропный
Введите значение коэффициента Пуассона, который представляет собой отношение поперечного сжатия к продольному расширению для стержня в напряженном состоянии. Можно ввести значение или щелкнуть правой кнопкой мыши пункт Функция (Function), чтобы определить коэффициент Пуассона как функцию температуры или назначить соответствующий Параметр (Parameter).
Необходимо ввести имя функции коэффициента Пуассона или значение в интервале между –0,9999 и 0,4999. По умолчанию используется значение 0,3.
Вернуться к разделу Изотропные свойства.
Полиномиальная форма 2 степени
Уравнение потенциальной энергии деформации, W, в форме Степень полинома 2 (Polynomial Order 2):
где , , 
, 
, 
, , 
— константы материала.
, , , , , , — константы материала.Константы материалов можно использовать для вычисления исходного модуля сдвига следующим образом:
Начальный модуль упругости для материала вычисляется следующим образом:
При выборе модели материалаСтепень полинома 2 (Polynomial Order 2), чтобы определить гиперупругий материал, следует указать значения для , , , , , , .
, , , , , , .Для почти несжимаемых материалов Creo Simulate использует условия несжимаемости. Если указанные значения и меньше ,
и меньше ,Creo Simulate во время анализа использует следующие значения и :
и :=.=.где G — исходный модуль сдвига.
Creo Simulate вычисляет эти константы при выборе модели материала Степень полинома 2 (Polynomial Order 2) в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition). Если создать только Плоский (Planar) тест в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition), Creo Simulate не сможет вычислить эти константы для модели материала Степень полинома 2 (Polynomial Order 2). Необходимо создать Одноосевой (Uniaxial) или Равнодвуосный (Equibiaxial) тест.
Вернуться к разделу Сведения о моделях материалов.
Форма приведенного полинома 2 степени
Уравнение потенциальной энергии деформации, W, в форме приведенного полинома 2 степени выглядит так:
где , , , — константы материала.
, , , — константы материала.Константы материалов можно использовать для вычисления исходного модуля сдвига следующим образом:
Начальный модуль упругости для материала вычисляется следующим образом.
При выборе модели материала "Форма приведенного многочлена 2 степени" (Reduced Polynomial form of order 2), чтобы определить гиперупругий материал, следует определить значения для , , , .
, , , .Для почти несжимаемых материалов Creo Simulate использует условия несжимаемости. Если указанные значения и меньше ,
и меньше ,Creo Simulate во время анализа использует следующие значения и :
и :=;=.где G — исходный модуль сдвига.
Creo Simulate вычисляет эти константы при выборе модели материала "Форма приведенного многочлена 2 степени" (Reduced Polynomial form of order 2) в диалоговом окне .
Вернуться к разделу Сведения о моделях материалов.
Тесты для определения гиперупругого материала
В тестовой области диалогового окна Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition) укажите значения напряжения и деформации по результатам экспериментального теста.
Выберите > или щелкните значок 
, чтобы создать новый тест. Каждый новый тест появляется в тестовой области в виде новой вкладки. Допустимо создание не более 10 тестов.
, чтобы создать новый тест. Каждый новый тест появляется в тестовой области в виде новой вкладки. Допустимо создание не более 10 тестов.| | При открытии диалогового окна Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition)Creo Simulate автоматически создает Тест (Test) с названием Test1. |
В процедуре Creo Simulate для определения свойств гиперупругости материала на основе данных теста предполагается, что материал почти несжимаем и подобен резине. При вводе данных теста для определения гиперупругих материалов следует ввести значения номинальной (технической) деформации и номинального (технического) напряжения
Номинальная, или техническая, деформация 
представляет собой отношение изменения длины к исходной длине:
представляет собой отношение изменения длины к исходной длине:
где L - текущая длина, а L 0 - исходная длина
Номинальное, или техническое, напряжение 
e представляет собой отношение нагрузки F к исходной площади A0
e представляет собой отношение нагрузки F к исходной площади A0
Другими мерами деформации, часто используемыми для определения гиперупругих свойств материала, являются главные степени растяжения. Степень растяжения 
представляет собой отношение текущей длины к исходной длине
представляет собой отношение текущей длины к исходной длине
Следовательно, степень растяжения связана с номинальной (технической) деформацией через уравнение:
Для гиперупругого материала можно создать следующие Типы (Types) тестов.
• Одноосевая (Uniaxial) (по умолчанию): растягивающая нагрузка применяется по одной оси вдоль длины модели.
• Равнодвуосная (Equibiaxial): растягивающая нагрузка применяется вдоль двух ортогональных направлений одновременно.
• Плоская (Planar): при плоском тестировании модель медленно нагружается или вытягивается в одном направлении.
• Волюметрический (Volumetric): волюметрическая, или объемная, нагрузка оказывает только сжимающее действие.
| | Нельзя создать материал, если все тесты относятся к объемному типу. Необходимо создать по крайней мере один тест, который не является объемным. |
Для использования модели материала Муни-Ривлин или формы полинома 2 степени необходимо создать одноосный или равнодвуосный тест. Данные напряжение-деформация плоского теста недостаточны для вычисления коэффициентов для этих двух моделей материала.
Необходимо определить единицы измерения напряжения. Основная система единиц измерения, предварительно установленная для модели, определяет появляющиеся по умолчанию единицы.
Чтобы импортировать файл, содержащий данные "напряжение-деформация", щелкните > или . Файл "напряжение-деформация" должен иметь следующий формат:
. Файл "напряжение-деформация" должен иметь следующий формат:• Данные "напряжение-деформация" должны содержаться в файле ASCII.
• Каждая пара значений деформации и напряжения должна находиться в одной строке, и деформация должна предшествовать напряжению.
• Значения напряжения и деформации должны быть разделены пробелом.
• В строке данные после символа # игнорируются.
• Значения деформации должны быть монотонно возрастающими.
• Данные из импортированного файла отображаются в таблице данных напряжения-деформации.
| | Если в модели задана температурная нагрузка, то при импорте данных напряжения-деформации Creo Simulate переводит их в параметр Температура отсчета (Reference Temperature), указанный при определении температурной нагрузки. |
В качестве альтернативы можно определить значения напряжения и деформации в табличной форме. Выберите > или щелкните 
, чтобы создать новую строку в таблице. Creo Simulate отображает данные напряжения-деформации на графике и показывает наилучшие эмпирические кривые для выбранных моделей материалов.
, чтобы создать новую строку в таблице. Creo Simulate отображает данные напряжения-деформации на графике и показывает наилучшие эмпирические кривые для выбранных моделей материалов.Для удаления теста выберите команду > .
Чтобы удалить все данные любого теста, выберите > или щелкните значок 
.
.Вернуться к разделу Определение гиперупругого материала.
Одноосевые тесты
Для данных теста с образцом, подвергающимся одноосевому тестированию, учтите следующее.
1. Начальная конфигурация
2. Загруженная конфигурация.
3. Напряжение.
4. Деформация
При одноосевом тестировании образец медленно нагружается или вытягивается в одном направлении, например в направлении х. Другие нагрузки и ограничения к образцу не применяются.
Для практически несжимаемого гиперупругого материала коэффициенты растяжения задаются следующим образом.
где 
Для данных теста введите инженерное напряжение в виде:
Введите инженерную деформацию в виде:
Вернуться к разделу Тесты для определения гиперупругого материала или Тесты для упругопластических материалов.
Двуосные тесты
Учтите следующее для гиперупругого материала в ходе двуосного тестирования
1. Начальная конфигурация
2. Нагруженная конфигурация
3. Напряжение
4. Деформация
При двуосном тесте образец медленно нагружается или вытягивается в двух ортогональных направлениях, скажем, в направлениях x и y. Другие нагрузки и ограничения к образцу не применяются. Для практически несжимаемого гиперупругого материала применяются следующие диапазоны растяжения:
Для данных теста укажите техническое напряжение следующим образом:
Укажите техническую деформацию следующим образом:
Вернуться к разделу Тесты для определения гиперупругого материала
Проверки плоскостности
При проверках плоскостности гиперупругих материалов учитывается следующее.
1. Начальная конфигурация.
2. Загруженная конфигурация.
3. Напряжение.
4. Деформация.
При проверке плоскостности к образцу прикладывается легкая нагрузка или натяжение в одном направлении, например в направлении оси X. Никаких других нагрузок не прикладывается, но ограничивается деформация образца в направлении, перпендикулярном приложенной нагрузке, например в направлении оси Z. Для практически несжимаемого гиперупругого материала применяются следующие диапазоны растяжения:
Обратите внимание на то, что в этом случае 
Для данных теста укажите техническое напряжение следующим образом:
Укажите техническую деформацию следующим образом:
Вернуться к разделу Тесты для определения гиперупругого материала
Волюметрические тесты
При волюметрическом тестирования учтите следующее.
1. Исходная конфигурация
2. Нагруженная конфигурация
3. Напряжение.
4. Деформация
При объемном тестировании к образцу медленно прикладывается давление во всех трех направлениях. Коэффициенты растяжения:
Для данных теста нужно ввести следующие значения:
Для инженерного напряжения:
Для инженерной деформации:
Вернуться к разделу Тесты для определения гиперупругого материала
Поперечно-изотропный
При выборе поперечно-изотропной симметрии материала на вкладке Структурный (Structural) диалогового окна Определение материала (Material Definition) необходимо определить следующие свойства материала:
Для поперечно-изотропного материала можно определить следующие Пределы материала (Material Limits):
Можно также указатьКритерий разрушения (Failure Criterion) для материала.
При выборе вкладки Тепловой (Thermal) в диалоговом окне Определение материала (Material Definition) появляются следующие свойства:
Yeoh
Материал Yeoh в модели описан в терминах потенциала энергии деформации (W) следующим образом:
где , , 
, , , 
— константы материала.
, , , , , — константы материала.Константы материалов можно использовать для вычисления исходного модуля сдвига следующим образом:
Начальный модуль упругости для материала вычисляется следующим образом:
При выборе модели материала Yeoh, чтобы определить гиперупругий материал, необходимо указать значения для , , , , и .
, , , , и .Для почти несжимаемых материалов Creo Simulate использует условия несжимаемости. Если указанные значения , и меньше, чем ,
, и меньше, чем ,Creo Simulate во время анализа использует следующие значения , и :
, и :=.=.=.где G - начальный модуль сдвига.
Creo Simulate вычисляет эти константы, когда выбрана модель материала Yeoh в диалоговом окне Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition).
Вернуться к разделу Сведения о моделях материалов.
Модуль Юнга
В диалоговом окне Определение материала (Material Definition) введите значения для модуля Юнга (модуля упругости) материала. Можно определить это свойство или назначить параметр свойству. Можно ввести значение вручную или щелкнуть правой кнопкой мыши, чтобы назначить соответствующий Параметр (Parameter).
Для свойств ортотропного материала введите положительные значения для:
• E1;
• E2;
• E3.
Эти значения представляют собой модуль Юнга по каждому из трех основных направлений материала.
Для поперечно-изотропных свойств материала введите положительные значения для следующих двух значений модуля Юнга:
• E1;
• E2=E3.
Эти значения представляют собой модуль Юнга по каждому из трех основных направлений материала при равных значениях в направлениях 2 и 3.
Вернуться к разделу Ортотропный или Поперечно-изотропный.
Модуль Юнга — Изотропный
Введите значение для модуля Юнга, который является модулем упругости материала. Можно ввести значение или щелкнуть правой кнопкой мыши пункт Функция (Function), чтобы определить модуль Юнга как функцию температуры или назначить соответствующий Параметр (Parameter).
Необходимо ввести положительное значение или, если модуль Юнга изменяется в зависимости от температуры, имя функции модуля Юнга для данного свойства.
Вернуться к разделу Изотропные свойства.
Упругопластические материалы
Упругопластические материалы
Некоторые металлы подобно стали могут при малых нагрузках демонстрировать пластическое поведение. При дальнейшем увеличении нагрузки материалы могут подвергнуться пластической деформации. Такие материалы называются упругопластическими.
Чтобы определить упругопластические материалы, Creo Simulate использует изотропные законы затвердевания. Законы затвердевания — это правила, описывающие взаимосвязь между напряжением потока и применимой деформацией материала. В случае с затвердевающими материалами образовывается пространственная поверхность текучести. Поверхность текучести расширяется во всех направлениях пропорционально приращению деформации.
Чтобы определить упругопластический материал, в качестве типа симметрии выберите Изотропный (Isotropic). Далее в диалоговом окне Определение материала (Material Definition) выберите Отклик напряжение-деформация (Stress-Strain Response)Упругопластический (Elastoplastic).
Чтобы определить упругопластический материал, необходимо использовать один из следующих методов:
• Использование данных теста — установите флажок Задать с помощью тестов (Define By Tests) и выберите команду Править (Edit). Откроется диалоговое окно "Определение закона пластического затвердевания" (Plastic Hardening Law Definition). Чтобы найти наиболее подходящую кривую для модели материала, задайте значения напряжения и деформации из данных теста.
• Использование констант материала — снимите флажок Определить с помощью тестов (Define By Tests) и выберите один из следующих изотропных законов затвердевания. В зависимости от выбранного значения отобразятся следующие изменения констант материала:
Для упругопластического материала необходимо также указать Коэффициент термического размягчения (Coefficient of Thermal Softening) и Предел текучести при растяжении (Tensile Yield Stress).
Вернуться к разделу Изотропный.
Модели для упругопластических материалов
Диалоговое окно Определение закона затвердевания пластика (Plastic Hardening Law Definition) позволяет отобразить наиболее подходящий материал, выбрав один или все из следующих законов отображения материалов:
• линейный закон упрочнения (Linear Hardening law);
• степенная зависимость (Power Law);
• экспоненциальная зависимость (Exponential Law).
Каждая кривая показана отдельным цветом. Вычисленное приведенное среднеквадратичное значение ошибки напряжения также отображается для каждого из законов затвердевания. Если программа не может найти кривую наилучшего приближения для введенных данных о напряжении и деформации, на экран выводится NA. Красный восклицательный знак означает, что для введенных данных о напряжении и деформации нельзя подобрать материал.
Щелкните 
, чтобы выбрать все законы затвердевания. Щелкните 
, чтобы отменить выбор всех законов затвердевания.
, чтобы выбрать все законы затвердевания. Щелкните , чтобы отменить выбор всех законов затвердевания.Выберите Автоматически (Automatic), чтобы автоматически выбирался закон затвердевания, который наилучшим образом соответствует кривой, построенной для введенных данных о напряжении и деформации.
Выберите Использовать коэффициенты подгонки (Use Best Fit Coefficients) для вычисления коэффициентов материала на основе экспериментальных данных о напряжении и деформации. Снимите флажок Использовать коэффициенты подгонки (Use Best Fit Coefficients), чтобы ввести значения для коэффициентов материла на основе выбранного закона затвердевания. Эти значения также показываются в области Изотропный закон затвердевания (Isotropic Hardening Law) диалогового окна Определение материала (Material Definition).
Нажмите ОК для сохранения введенных данных и модели материала. Нажмите Отмена (Cancel), чтобы не сохранять результаты теста.
Вернуться к разделу Определение закона пластического затвердевания.
Диалоговое окно "Определение пластического закона затвердевания" (Plastic Hardening Law Definition)
Диалоговое окно "Определение пластического закона затвердевания" (Plastic Hardening Law Definition) используется для:
• Указания экспериментальных данных для истинного напряжения в зависимости от истинной суммарной деформации.
| | Необходимо указать только данные для предела текучести и для пластмассовой детали на кривой зависимости деформации от напряжения. |
• Построения графика значений истинного напряжения в зависимости от истинной суммарной деформации.
• Выбора закона затвердевания и определения наиболее подходящих коэффициентов или для разрешения Creo Simulate автоматически выбрать закон затвердевания и вычислить коэффициенты материала.
• Построение кривых соответствия для различных законов затвердевания.
Диалоговое окно Определение закона затвердевания пластика (Plastic Hardening Law Definition) разбито на следующие области.
• Тестовая область (Test Area): область создания тестов для указания в таблице значений истинного напряжения и истинной суммарной деформации.
• Графическая область (Graph Area): построение графика по значениям истинного напряжения и истинной суммарной деформации, указанным в тесте, а также построение кривых соответствия для различных законов затвердевания. Эти кривые используются для выбора модели упругопластического материала.
• Модель материала (Material Model): поиск наиболее подходящего закона затвердевания для данных теста. Можно выбрать модель материала для закона затвердевания, чтобы построить кривую соответствия и вычислить среднеквадратичную ошибку (root mean square, RMS) модели материала.
• Кнопки меню и панели инструментов: быстрый доступ к различным действиям.
Меню "Определение изотропного материала"
В диалоговых окнах Определение гиперупругого материала (Hyperelastic Material Definition) и Диалоговое окно "Определение пластического закона затвердевания" (Plastic Hardening Law Definition) доступны следующие пункты меню и кнопки панели инструментов:
команда "Меню" (Menu); | кнопка "Панель инструментов" (Toolbar); | действие | ||
|---|---|---|---|---|
> . | | Создание нового теста. | ||
> | - | Откроется диалоговое окно "Имя теста" (Test Name). Укажите уникальное имя теста длиной не более 32 символов. | ||
> | | Импорт ASCII-файлов, содержащих данные о напряжении и деформации. Откроется диалоговое окно "Открыть файл" (Open File). Перейдите в расположение, где содержится ASCII-файл и выберите файл. | ||
> | | Добавление строки под выделенной строкой. | ||
> |  | Удаление выделенной строки. | ||
> | | Удаление всех данных в активном тесте. | ||
> | - | Удаление активного теста. | ||
> |  | Вырезание выделенных ячеек и строк. | ||
> |  | Копирование выделенных ячеек и строк. | ||
> |  | Вставка скопированных или вырезанных ячеек и строк. | ||
> | - | Отображение всех типов графиков, кроме объемного теста. Например, создан тест Одноосевой (Uniaxial). При выборе этой опции отображаются графики для тестов "Одноосевой" (Uniaxial), "Равнодвуосный" (Equibiaxial) и "Плоский" (Planar). Для построения всех графиков используются данные о напряжении и деформации из теста Одноосевой (Uniaxial). При создании теста Волюметрический (Volumetric) и выборе этой опции Creo Simulate отображает график только для теста Волюметрический (Volumetric).
| ||
> | - | Экспорт данных, отображаемый в активном графике, в текстовый файл в указанном расположении. Откроется диалоговое окно "Экспорт в текст" (Export Text). Укажите расположение и имя текстового файла, куда будут сохранены данные. | ||
> | - | Печать активного графика. Откроется диалоговое окно "Печать" (Print). Выберите формат вывода, размер и разрешение. | ||
> |  | Отображает или скрывает линии сетки в графике. | ||
> |  | Обновления вида графика, удаление всех временно отображаемых данных. | ||
> |  | Восстановление исходного состояния графика. Эта команда используется после увеличения масштаба отдельного участка графика, чтобы вернуться к несегментированному представлению. | ||
> |  | Увеличение графика, чтобы получить крупный план. | ||
> |  | Открытие диалогового окна Опции окна графика (Graph Window Options) для управления графиком и окном отображения. |
Вернуться к разделу Определение гиперупругого материала или Определение закона пластического затвердевания.
Идеальная пластичность
Если напряжение ниже, чем предел текучести, материал проявляет упругие свойства. При переходе материала в состояние текучести уравнение идеальной пластичности выглядит так:
σ = σy
где:
• σ - действующее напряжение.
При идеальной пластичности не нужно строить кривую соответствия исходным данным, так как график для идеальной пластичности - это прямая, параллельная оси X.
На графике ниже представлена кривая зависимости деформации от напряжения для идеально пластичного материала, где εp - деформация.
Идеальная пластичность недоступна в диалоговом окне Определение пластического закона затвердевания (). Это свойство доступно только в диалоговом окне Определение материала (Material Definition), если не выбрано Определить с помощью тестов (Define By Tests).
Вернуться к разделу Упругопластические материалы или Определение упругопластического материала.
Линейный закон затвердевания
При напряжении ниже предела текучести при растяжении материал становится эластичным. После образования свойств текучести взаимосвязь напряжения и деформации для закона линейного затвердевания может быть представлена следующим графиком:
Линейный закон затвердевания представлен следующим уравнением:
σ = σy + Em εp
где:
• εp выражает деформацию
• Em - наклон кривой напряжения-деформации, называемый касательным модулем. Касательный модуль имеет те же единицы измерения, что и модуль Юнга.
Если для определения материала используются данные из теста, необходимо подобрать для кривой Касательный модуль (Tangent Modulus). При отсутствии флажка Определить с помощью тестов (Define By Tests) необходимо ввести постоянное значение в поле Касательный модуль (Tangent Modulus).
Значение касательного модуля больше 0, но меньше значения модуля Юнга.
Вернуться к разделу Упругопластические материалы или Определение упругопластического материала.
Степенная зависимость
Если напряжение ниже предела текучести при растяжении, материал проявляет упругие свойства. При переходе материала в состояние текучести для представления степенной зависимости может быть использован следующий график:
Уравнение, представляющее зависимость между напряжением и деформацией, для степенной зависимости выглядит следующим образом:
σ = σy + Em (εp)m
где
• εp выражает деформацию
• Em - измененный модуль
Измененный модуль имеет те же самые единицы измерения, что и модуль Юнга. Значение измененного модуля больше нуля, но меньше модуля Юнга.
• m - степень
Степень - безразмерная величина. Значение степени для степенного закона больше 0, но меньше, либо равно 1.
При выборе Задать с помощью тестов (Define By Tests)следует построить кривые соответствия для значений Измененный модуль (Modified Modulus) и Степень (Exponent). Если снять флажок Задать с помощью тестов (Define By Tests), необходимо указать константы для значений Измененный модуль (Modified Modulus) и Степень (Exponent).
Вернуться к разделу Упругопластические материалы или Определение упругопластического материала.
Экспоненциальный закон
Если напряжение ниже предела текучести при растяжении, материал проявляет упругие свойства. После возникновения текучести экспоненциальный закон можно представить в виде следующего графика:
Для экспоненциального закона отношение между напряжением и деформацией можно представить в виде уравнения:
σ = σy + σlimit [1–exp(-m εp)]
где:
• εp - деформация.
• σпред - предел затвердевания для данного материала.
σпред выражается в тех же единицах измерения, что и напряжение. Предел затвердевания для материала больше 0.
• m - степень, постоянная для данного материала
Степень является безразмерной. Значение степени больше нуля.
Если установлен флажок Задать с помощью тестов (Define By Tests), необходимо подобрать кривую в соответствии со значениями Предел затвердевания (Hardening Limit) и Степень (Exponent). Если флажок Задать с помощью тестов (Define By Tests) снят, следует указать константы для Предел затвердевания (Hardening Limit) и Степень (Exponent).
Вернуться к разделу Упругопластические материалы или Определение упругопластического материала.
Тесты для упругопластических материалов
Введите значения истинного суммарного напряжения и истинной суммарной деформации по результатам экспериментального теста в тестовой области диалогового окна Определение закона затвердевания пластика (Plastic Hardening Law Definition).
Выберите > или щелкните значок , чтобы создать новый тест. Каждый новый тест появляется в виде новой вкладки в области тестирования. Для материала можно создать до 10 тестов.
, чтобы создать новый тест. Каждый новый тест появляется в виде новой вкладки в области тестирования. Для материала можно создать до 10 тестов.При создании упругопластического материала с помощью тестов учитывайте следующее:
• Для упругопластического материала можно создавать только тесты типа Одноосевой (Uniaxial).
• Необходимо указать только данные для предела текучести и для пластмассовой детали на кривой зависимости деформации от напряжения.
• Необходимо вводить монотонно возрастающие значения истинной суммарной деформации и соответствующие значения истинного напряжения. При определении одиночного теста первым значением напряжения является Предел текучести при растяжении (Tensile Yield Stress) для материала, а первым значением деформации является предел текучести при растяжении, разделенный на Модуль Юнга для материала.
В случае нескольких тестов первым значением является предел текучести при растяжении, который представляет собой среднее значение первой записи в столбце напряжения для всех определенных тестов. Первым значением деформации является деформация при пределе текучести, представляющая собой предел текучести при растяжении, разделенный на Модуль Юнга для материала. Значение деформации при пределе текучести нельзя изменить.
• Тип вводимых данных теста зависит от типа анализа, который требуется выполнить для определяемого материала.
• Для удаления теста выберите команду > .
• Можно выбрать единицы измерения напряжения из выпадающего списка в нижней части тестовой области. Единицы измерения по умолчанию устанавливаются в соответствии с выбранной системой единиц измерения для модели.
Чтобы импортировать файл, содержащий данные "напряжение-деформация", щелкните > или . Файл "напряжение-деформация" должен иметь следующий формат:
. Файл "напряжение-деформация" должен иметь следующий формат:• Данные "напряжение-деформация" должны содержаться в файле ASCII.
• Каждая пара значений деформации и напряжения должна находиться в одной строке, и деформация должна предшествовать напряжению.
• Значения напряжения и деформации должны быть разделены пробелом.
• В строке данные после символа # игнорируются.
• Значения деформации должны быть монотонно возрастающими.
Данные из импортированного файла отображаются в таблице данных напряжения-деформации.
Чтобы удалить все данные любого теста, выберите команду > или нажмите кнопку .
.Вернуться в раздел Определение закона затвердевания пластика или Создание упругопластичного материала с помощью тестов.
Графики для упругопластических материалов
В графической области диалогового окна Диалоговое окно "Определение пластического закона затвердевания" (Plastic Hardening Law Definition) выводятся графики данных напряжения и деформации.
Эта область имеет следующие особенности:
• На графике отображаются значения истинного напряжения по оси Y и значения истинной суммарной деформации по оси X.
• Часть линейно-упругого материала на графике от точки (0,0) до предельных значений напряжения и деформации в точках текучести представлена красной линией. Точки текучести соответствуют первой записи в таблице.
В оставшейся части графика отображается пластичная или затвердевающая часть материала.
• При создании первой строки в области теста Creo Simulate по умолчанию отображает линии сетки в графической области. Чтобы скрыть линии сетки, выберите > .
• Можно создать несколько тестов, и для каждого из них будет создан собственный график.
• При выборе закона затвердевания в области Показать наиболее соответствующие кривые модели материала (Show Best Fit Material Model Curves) диалогового окна Определение закона затвердевания пластика (Plastic Hardening Law Definition)Creo Simulate выполняет построение кривых для выбранных моделей материала максимально близко к точкам данных. Кривая для каждого закона затвердевания имеет собственный цвет.
• Чтобы просмотреть данные всех тестов на одном графике, выберите команду > . В противном случае отображается график только активного теста.
Используйте команду > , чтобы открыть диалоговое окно "Опции окна графика" (Graph Window Options) и управлять отображением области графика.
Вернуться к разделу Определение закона пластического затвердевания.
Создание упругопластических материалов
Определение упругопластического материала
1. Выберите пункты > или щелкните значок в диалоговом окне Материалы (Materials), чтобы открыть диалоговое окно "Определение материала" (Material Definition).
в диалоговом окне Материалы (Materials), чтобы открыть диалоговое окно "Определение материала" (Material Definition).2. Введите Наименование (Name) материала. В поле Описание (Description) можно ввести подробное описание материала.
3. На вкладке Структурный (Structural) для типа материала Симметрия (Symmetry) выберите Изотропный (Isotropic).
4. Чтобы задать для материала Отклик напряжение-деформация (Stress-Strain Response), выберите Упругопластический (Elastoplastic). Появится область Изотропный закон затвердевания (Isotropic Hardening Law). По умолчанию выбрано Определить с помощью тестов (Define By Tests).
5. Для вызова диалогового окна Определение закона затвердевания пластика (Plastic Hardening Law Definition)щелкните Править (Edit). Определите модель деформации материала на основании экспериментальных данных напряжения-деформации.
6. Для определения упругопластического материала без использования экспериментальных данных напряжения-деформации снимите флажок Задать с помощью тестов (Define By Tests) и выберите один из следующих законов затвердевания:
Укажите соответствующие константы для материала на основании выбранного закона затвердевания.
7. Задайте для материала значение в поле Коэфф. термического размягчения (Coeff. of Thermal Softening).
8. Укажите Предел текучести при растяжении (Tensile Yield Stress) для данного материала. Это поле отмечено красной звездочкой (*), так как является необходимым для заполнения.
9. Укажите подходящие значения в остальных полях различных вкладок диалогового окна Определение материала (Material Definition).
10. Чтобы сохранить определение материала в текущей модели, щелкните Сохранить в модели (Save To Model). Созданный материал появится в списке Материалы в модели (Materials in Model) диалогового окна Материалы (Materials). Чтобы сохранить определение материала в библиотеку материалов, щелкните Сохранить в библиотеке (Save To Library).
Материал будет добавлен в базу данных, но будет связан с моделью или деталью только в том случае, если назначить его для модели.
После назначения упругопластичного материала для модели для нее можно выполнить Статический анализ моделей с упругопластическими материалами.
Создание упругопластичного материала с помощью тестов
Выполните шаги с 1 по 5 процедуры Определение упругопластического материала, прежде чем выполнять следующие шаги:
1. Для вызова диалогового окна Определение закона затвердевания пластика (Plastic Hardening Law Definition)щелкните Править (Edit). Отображается первый тест, который по умолчанию называется Test1.
2. Щелкните > или значок , чтобы импортировать ASCII-файл с экспериментальными данными напряжения-деформации.
, чтобы импортировать ASCII-файл с экспериментальными данными напряжения-деформации.Можно также ввести значения напряжения и деформации в таблице. Щелкните > или щелкните значок , чтобы создать новую строку в таблице.
, чтобы создать новую строку в таблице.Creo Simulate отображает данные напряжения-деформации на графике и показывает кривые с наилучшим приближением для выбранных законов затвердевания. Кривые данных с наилучшим приближением отображаются в графической области диалогового окна. По умолчанию кривые данных для каждого закона затвердевания отображаются в уникальном цвете.
| | Совершенная пластичность недоступна, так как ее графиком является прямая, параллельная оси Х (оси деформации). Необходимо указать только данные за пределами точки текучести. |
3. Для автоматического выбора закона на основе кривой с наилучшим приближением выберите подходящую модель материала или выберите пункт Автоматически (Automatic) в списке Выбрать закон затвердевания (Select Hardening Law).
4. Для указанного теста отображается среднеквадратичное значение и значимость выбранной модели материала. Ошибочные модели материала отмечены красным восклицательным знаком .
.5. Для автоматического расчета констант материала на основе графика напряжения-деформации выберите элемент Использовать коэффициенты подгонки (Use Best Fit Coefficients). Либо же снимите флажок Использовать коэффициенты подгонки (Use Best Fit Coefficients) и задайте значения констант для материала.
6. Нажмите кнопку ОК.
7. Задайте для материала значение в поле Коэфф. термического размягчения (Coeff. of Thermal Softening).
8. Укажите Предел текучести при растяжении (Tensile Yield Stress) для данного материала.
9. Введите подходящие значения в остальных полях на различных вкладках диалогового окна Определение материала (Material Definition).
10. Щелкните Сохранить в модель (Save To Model), чтобы сохранить определение материала в данной модели. Созданный материал появится в списке Материалы в модели (Materials in Model) диалогового окна Материалы (Materials). Чтобы сохранить определение материала в библиотеку материалов, щелкните Сохранить в библиотеке (Save To Library).
Материал добавляется в базу данных, но связывается с моделью или деталью только в том случае, если назначить его для модели.
После назначения упругопластичного материала для модели для нее можно выполнить Статический анализ моделей с упругопластическими материалами.
Вернуться к разделу Определение упругопластического материала.
Предел текучести при растяжении
Предел текучести при растяжении для материала — напряжение, при котором начинается пластическая деформация материала. Этот предел (также называемый точкой текучести) определяет переход от области упругих деформаций к области пластических деформаций.
Если при определении и выполнении статического анализа с линейным изотропным материалом значение напряжения в материале превышает значение, которое определено для предела текучести при растяжении, следует рассмотреть возможность использования в модели упругопластического материала.
При определении упругопластического материала необходимо указать значение больше "0" в поле Предел текучести при растяжении (Tensile Yield Stress) в раскладке Пределы материала (Material Limits) диалогового окна Определение материала (Material Definition). Это значение, наряду с указанными для закона затвердевания константами материала, используется для определения упругопластического материала.
Вернуться к разделу Изотропный.
Коэффициент термического размягчения
Предел текучести Y материала линейно снижается при росте температуры. Эта связь может быть представлена уравнением:
Y=Y0*(1–CTS*(Tmodel–Tref))
где
• Y0 - предел текучести в температуре отсчета;
• Tmodel - температура модели;
• Tref - температура отсчета.
• CTS - коэффициент термического размягчения, постоянный для материала.
Коэффициент термического размягчения является параметром, общим для всех законов затвердевания. Это значение необходимо задать вне зависимости от того, определяется ли упругопластический материал, используя данные напряжения-деформации, или посредством указания констант материала для выбранного изотропного закона затвердевания. Значением по умолчанию является ноль, и оно имеет единицы измерения из расчета на единицу температуры.
Если при выполнении анализа CTS*(Tmodel-Tref) больше 1, то предел текучести становится отрицательным. Это указывает на то, что для CTS задано слишком большое значение.
Вернуться к разделу Определение упругопластического материала или Создание упругопластичного материала с помощью тестов.
Данные о напряжениях и деформации для диалогового окна определения материала
В следующей таблице указан тип данных, которые необходимо вводить при создании гиперупругого или упругопластического материала с использованием тестирований. Введите данные напряжения и деформации в зависимости от того, требуется ли выполнить анализ малых деформаций (SDA) или анализ больших деформаций (LDA).
Материал | SDA/LDA | Напряжение. | Деформация | ||
|---|---|---|---|---|---|
гиперупругость | LDA | nominal | nominal | ||
упругопластический | SDA | nominal | nominal | ||
упругопластический | LDA | истина | истина | ||
| |||||