Семейство продуктов COMSOL®

Модуль Нелинейные конструкционные материалы открывает широкие возможности нелинейного прочностного анализа

Широкий выбор моделей высокоэластичных, упругопластических и вязкопластических материалов, а также явления ползучести

Поведение множества материалов характеризуется нелинейной связью между напряжениями и деформациями, особенно при высоком уровне значений этих величин. Модуль Нелинейные конструкционные материалы является дополнением к модулю Механика конструкций пакета численного моделирования COMSOL Multiphysics® и позволяет легко учесть нелинейные эффекты с помощью встроенных моделей высокоэластичных, упругопластических и вязкопластических материалов, а также моделей ползучести.

Модуль Нелинейные конструкционные материалы дополняет функционал COMSOL Multiphysics®, предназначенный для решения задач механики. Комбинируя встроенные модели материалов и задавая свои собственные модели, построенные, например, на основе инвариантов тензоров напряжений или деформаций, вы можете решать уникальные задачи прочностного анализа. Можно задавать собственные уравнения для закона течения или ползучести, а также собственные функции для плотности энергии деформации при анализе высокоэластичных материалов.

Нелинейные модели материалов можно использовать со всеми остальными инструментами прочностного анализа в COMSOL Multiphysics®, реализованными в модулях Композитные материалы, Усталость материала, Динамика многотельных систем, Роторная динамика, а также в модуле MEMS. Кроме того, как и в любом дополнительном модуле COMSOL Multiphysics®, имеются встроенные мультифизические интерфейсы для моделирования, например, термических эффектов и взаимодействия твердых тел с потоками жидкости.

Модуль Геомеханика обладает схожим функционалом, но является отдельным дополнением к модулю Механика конструкций. Он разработан специально для моделирования материалов, наиболее часто встречающихся в геотехнических задачах, например, грунтов и скальных пород.

Что можно моделировать с помощью модуля Нелинейные конструкционные материалы

Модуль Нелинейные конструкционные материалы содержит множество моделей, которые необходимы для анализа широкого набора различных материалов. Модели высокоэластичных материалов обычно используются для описания резины и живых тканей; модели пластичности и ползучести применяются преимущественно при расчете металлов; модели поропластичности предназначены для анализа компактирования металлических порошков, а также порошков в фармацевтическом производстве; модели разрушения актуальны для хрупких материалов, таких как керамика; модели сплавов с памятью формы используются для описания таких материалов как нитинол.


Нелинейные модели материалов:

Модели высокоэластичных материалов:

  • модель Арруды-Бойса
  • модель Балтца-Ко
  • модель Гао
  • модель Гента
  • модель Муни-Ривлина
    • с двумя параметрами
    • с пятью параметрами
    • с девятью параметрами
  • модель Мурнагана
  • нео-гуковская модель
  • модель Огдена
  • модель Сен-Венана-Кирхгофа
  • модель Сторакерса
  • модель Варга
  • модель Йеоха
  • эффект Маллинса
    • модель Огдена-Роксбурга
    • модель Миэхе
  • модель вязкоупругости при больших деформациях
  • пользовательские модели высокоэластичных материалов

Модели пластичности:

  • критерий пластичности Мизеса
  • критерий пластичности Треска
  • модель ортотропной пластичности Хилла
  • изотропное упрочнение
    • линейное
    • модель Людвика
    • модель Свифта
    • модель Воке
    • модель Хокетта-Шерби
    • пользовательская модель
  • кинематическое упрочнение
    • линейное
    • модель Армстронга-Фредерика
    • модель Шабоша
  • идеально-пластический материал
  • пластичность при больших деформациях
  • пользовательские уравнения для закона течения и поверхности текучести

Модели нелинейных упругих материалов:

  • модель Рамберга-Осгуда
  • степенной закон
  • данные одноосного растяжения
  • билинейный упругий материал
  • пользовательская модель

Модели вязкопластичных материалов:

  • модель Ананда
  • модель Шабоша
  • модель Пежина

Модели ползучести:

  • модель Нортона
  • модель Нортона-Бейли
  • модель Гарофало (гиперболический синус)
  • модель Кобле
  • модель Набарро-Герринга
  • модель Виртмана
  • девиаторная модель
  • объемная модель
  • модель потенциала
  • пользовательская модель

Модели разрушения материала:

  • Критерий эквивалентных деформаций
    • Ренкина
    • сглаженный критерий Ренкина
    • норма тензора упругих деформаций
    • пользовательский критерий
  • Регуляризация
    • область формирования трещины
    • неявный градиент

Модели сплавов с памятью формы:

  • модель Лагудаса
  • модель Соузы-Ауричио
 

Приложения для моделирования: повышение удобства расчетов

Среда разработки приложения, включенная в состав пакета COMSOL Multiphysics®, позволяет создавать приложения для моделирования, которые упрощают рабочий процесс моделирования, предоставляя возможность ограничивать набор входных данных и управлять выводом результатов расчета. При работе с определенными моделями материалов этот функционал особенно полезен для анализа влияния выбранной модели на результаты расчета.

В приложении можно легко изменять расчетные параметры, например, свойства материалов или параметры геометрической модели, и выполнять моделирование столько раз, сколько это необходимо, без перенастройки всей расчетной модели. С помощью приложений вы можете ускорить процесс проведения своих собственных исследований. Кроме того, можно предоставить доступ к приложениям коллегам, чтобы они самостоятельно выполняли свои расчеты, освобождая ваше время и силы для других задач.

Процедура проста:

  • Преобразуйте вашу сложную модель теплопередачи в приложение с простым пользовательским интерфейсом
  • Настройте приложение, добавляя поля для ввода и вывода нужных данных, которые будут доступны пользователям
  • Используйте продукты COMSOL Server™ или COMSOL Compiler™ для развертывания приложений и предоставьте доступ вашим коллегам или клиентам
  • Позвольте вашим коллегам или клиентам выполнять свои расчеты и исследования без вашей помощи

С помощью приложений вы можете расширить возможности моделирования в пределах вашей рабочей группы, организации, учебного класса или для ваших клиентов.

Каждая компания имеет уникальные требования к моделированию. Чтобы точно определить, подойдет ли программный пакет COMSOL Multiphysics® для решения ваших задач, свяжитесь с нами. Обсудив это с одним из наших торговых представителей или менеджером по продажам, вы получите личные рекомендации и подробные примеры, которые помогут вам сделать верный выбор и подобрать подходящую конфигурацию продуктов и тип лицензии.

Просто нажмите кнопку "Связаться с представителем COMSOL", укажите свою контактную информацию, замечания или вопросы и отправьте нам. В течение одного рабочего дня с вами свяжется наш торговый представитель или менеджер.

Следующий шаг:
Договоритесь о демонстрации
программного пакета