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黏胶材料和黏胶单元用来模拟结构中的黏胶开裂或结构沿着既定线路裂纹扩展的过程。黏胶材料设计的基本思想是:受压刚度非常大,几乎不发生变形:在受拉、受剪作用下,载荷较小时,黏胶材料发生弹性变形,当载荷达到临界值时,发生类似于裂纹扩展的三种破坏,即张开、滑移和撕裂。含黏胶结构如图16-14 所示。
xy平面为黏胶层平面,:向为黏胶厚度方向。在Optistruct中,黏胶层的厚度可以为零,也可以通过接触创建。黏胶材料描述的是黏胶层单位面积等效拉力T,与等效开口位移d.之间的关系,等效开口位移定义为
式中,d.、d,、d.为x、y、z三个方向的开口位移,x、y、z局部坐标如图 16-14 所示;β表示x、y方向的位移影响系数。
拉力分量与等效拉力关系为
式中,T、T、T,分为x、y、z三个方向的拉力,x、y、z局部坐标如图 16-14 所示。照拉力与等效开口位移之间的关系是否涉及损伤,黏胶材料模型可分为两类,分别介绍如下。
不考虑损伤的黏胶模型
不考虑损伤的黏胶材料通过直接指定等效恢复力与等效开口位移的非线性关系来定义,其相应卡片为MCOHE。按照恢复力与开口位移的表达式形式,可分为三类。
1)双线性型黏胶模型、加载时其等效拉力与开口位移的表达式为
式中,d为当前开口位移;d,为临界开口位移,即最大恢复力对应的开口位移;d为最大开口位移、即恢复力为零时对应的开口位移:G为应变能释放率,即单位面积的黏胶破坏需要吸收的能量。
式(16-44)可简单示意为图16-15。
卸载时的恢复力同开口位移的关系为
式中,d'为卸载时的最大开口位移,其他参数意又网上该类型材料可通过设置MCOHE卡片上的MODEL=0实现,其中,d通过CRTOD设置,d通过MAXOD设置,G通过COHE设置。
2)指数型黏胶模型。加载时其等效拉力与开口位移的表达式为
该类型材料可通过设置MCOHE卡片上的MODEL=1实现,其中,d.通过 CRTOD 设置,G通过 COHE设置。3)线性指数型黏胶模型。加载时恢复力同开口位移的关系可表示为
可用图16-17简单示意,其中符号意义同上。卸载时可表示为
式中,q为衰减指数,其余参数同上。
该类型材料可通过设置MCOE卡片上的MODEL=2实现,其中,d,通过 CRTOD设置,d通过MAXOD设置,G通过 COHE设置。
本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》,版权归原作者所有,如有侵犯您的权益,请及时联系我们,我们将立即删除。
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