Често задавани въпроси - HAYCAD INFOTECH - Engineering and business solutions

Често задавани въпроси


Трябва да се проверяват две независими неща:

А. Валидност на материалните данни

За всеки използван параметър трябва да е ясно:
Откъде идва стойността – експеримент, техническа литература или база данни.
В какъв температурен диапазон е измерена.
При какви условия е определена.
Какъв е диапазонът на деформациите и скоростите на деформация, за които е валидна.
Б. Валидност на математическия модел
Дори материалните параметри да са правилни, използваният модел може да не описва адекватно физическото поведение на материала при конкретните условия.
Например един линеен еластичен модел няма да опише правилно пластичното поведение на материала, независимо колко точно е зададен модулът на еластичност.
За по-сложни случаи Abaqus позволява използването на различни конститутивни модели, както и създаване на собствени модели чрез потребителски подпрограми като UMAT за Abaqus/Standard и VUMAT за Abaqus/Explicit.
Следователно границите на приложимост трябва да се търсят в документацията за конкретния материален модел, научната литература и експерименталната валидация, а не само в документацията на софтуера.
Abaqus не гарантира автоматично, че въведените материални характеристики са физически валидни за целия диапазон на температурите и деформациите в симулацията.
Програмата използва предоставените ѝ данни и математическия модел, независимо дали те са експериментално потвърдени за конкретните условия.
Например:
Имаме експериментални данни за модула на еластичност и границата на провлачване на стомана до 1000°C.
Симулацията достига 1500°C.
Abaqus може да продължи изчисленията и извън зададения температурен диапазон.
Това обаче не означава, че резултатът е физически достоверен.
Има дори една много съществена подробност: според документацията, когато материалните характеристики са зададени таблично и температурата излезе извън диапазона на зададените стойности, Abaqus по подразбиране приема постоянна стойност на съответната характеристика, равна на стойността в най-близката граница на таблицата.
Тоест при горния пример програмата може да използва характеристиките при 1000°C и за 1500°C, без това да представлява реално описание на поведението на материала при тази температура.
 Това е особено опасно при:
Високи температури и приближаване до температурата на топене.
Големи пластични деформации.
Пълзене при високи температури.
Фазови трансформации.
Разрушаване и загуба на механична устойчивост.
Трябва да се проверяват две независими неща:
А. Валидност на материалните данни
За всеки използван параметър трябва да е ясно:
Откъде идва стойността – експеримент, техническа литература или база данни.
В какъв температурен диапазон е измерена.
При какви условия е определена.
Какъв е диапазонът на деформациите и скоростите на деформация, за които е валидна.
Б. Валидност на математическия модел
Дори материалните параметри да са правилни, използваният модел може да не описва адекватно физическото поведение на материала при конкретните условия.

Например един линеен еластичен модел няма да опише правилно пластичното поведение на материала, независимо колко точно е зададен модулът на еластичност.

За по-сложни случаи Abaqus позволява използването на различни конститутивни модели, както и създаване на собствени модели чрез потребителски подпрограми като UMAT за Abaqus/Standard и VUMAT за Abaqus/Explicit.

Следователно границите на приложимост трябва да се търсят в документацията за конкретния материален модел, научната литература и експерименталната валидация, а не само в документацията на софтуера.
Abaqus/CAE разполага с възможност за използване на Material Libraries (библиотеки с материали). Те позволяват съхраняване и повторно използване на материални дефиниции.

Важно уточнение: не трябва да се приема, че програмата разполага с изчерпателна и универсална база данни с всички реални материали и техните експериментално потвърдени характеристики. Наличните библиотеки зависят от инсталацията и допълнително заредените библиотеки.

Потребителят може:
Да избира налични материални дефиниции от библиотеките.
Да създава собствени материали.
Да въвежда експериментално измерени характеристики.
Да задава зависимости на характеристиките от температура, деформация и други променливи.
Да съхранява и използва повторно създадените материали.
Официалната документация на Dassault Systèmes описва тези възможности в разделите Material Libraries и Material Data Definition.
В Abaqus материалите се дефинират чрез набор от физични и механични характеристики. Програмата позволява както използването на предварително дефинирани материали, така и създаването на собствени материали.
Основните групи характеристики са:
Група
Примери за параметри
Еластични свойства
Модул на Юнг, коефициент на Поасон, модул на срязване
Пластични свойства
Граница на провлачване, крива напрежение–деформация, уякчаване
Термични свойства
Топлопроводност, специфичен топлинен капацитет, плътност
Температурни свойства
Коефициент на топлинно разширение, температурна зависимост на останалите характеристики
Времезависими свойства
Пълзене, вискоеластичност, вископластичност
Други свойства
Повреждане, разрушаване, умора и др.
Особено важно е, че Abaqus позволява задаване на температурно зависими материални характеристики. Например модулът на еластичност, границата на провлачване и топлопроводността могат да бъдат зададени като функции на температурата, чрез таблици с експериментални стойности.
При необходимост могат да се дефинират и по-сложни нелинейни материални модели.