חישוב תכונות חומריות והשפעותיהם על Nx Siemens Structural Simulations

הבנה וחשיבה מדויקת של תכונות חומריות היא יסודית להשגת סימולציות מבניות אמינות ב-Sense NX.חומרים ותכונות מבניות מגדירים כיצד מודל יגיב לתנאים מסוימים, מה שהופך אותם לקלטים קריטיים לניתוח אלמנטים סופיים (FEA) תכונות אלה משפיעות על כל דבר מהתפלגות מתח ודפוסי עיוות לתחזיות והערכות בטיחות. מהנדסים אשר שולטים בחישוב וביימת התכונות החומריות יכולים ליצור סימולציות שהתנהגות אמיתית, ומובילה יעילה יותר, יעילה יותר, יעילה יותר, יעילה יותר, יעילה יותר, יעילה יותר, כדי לפתח מודלים יעילים יותר.

הקרן של נכסים חומריים בניתוח פינטיט

סימנס NX Nastran היא תוכנת ניתוח אלמנט סופי (FEA) המשמשת לסימולציה וניתוח ההתנהגות המבנית של מוצרים, כולל לחץ ליניארי ולא ליניארי, דינמיקות, ועברת חום. בתוך סביבת סימולציה רבת עוצמה זו, תכונות חומריות משמשות כבסיס שעליו כל תוצאות הניתוח בנוי.דיוק הסימולציה שלך הוא רק טוב כמו המידע שאתה קלט לתוך המערכת.

כאשר מבצעים ניתוח מבני ב NX Siemens, החומר של חלקכם מכתיב כיצד יגיב לעומסים.עקרון בסיסי זה מדגיש מדוע מהנדסים צריכים להשקיע מאמץ משמעותי בהשגת נתונים מדויקים של נכסים חומריים. בין אם אתה מנתח כיס פשוט או רכיב אוויר מורכב, התכונות החומריות שאתה מקצה יקבעו את תוקף תוצאות הסימולציה שלך.

זרימת העבודה של NX כוללת מספר שלבים קריטיים, ומשימה של נכסים חומריים היא בין החשובים ביותר.סטודנטים ילמדו כיצד ליצור מברשות, להגדיר חומרים, ליישם תנאים גבולות, לפתור, ולעיין תוצאות ניתוח, הדגשת ההגדרה החומרית היא מסגרת ליבה לכל מי שעובד עם תוכנת FEA.

תכונות חומריות חיוניות עבור סימולציות סטריקט

כמה תכונות חומריות הן קריטיות לביצוע ניתוח אלמנט סופי מדויק ב NX Siemens.כל נכס מתאר היבט ספציפי של התנהגות חומרית תחת עומס, ויחד הם מספקים תמונה מקיפה של איך מבנה יבצע.

המשתנים של יאנג: מדד הסינדינס

המשתנים של יאנג (Modulus of Avalonity) מייצגים את הנוקשות של החומר.נכס בסיסי זה מסמיך את היחסים בין מתח וזן באזור אלסטי של התנהגות חומרית.חומרים עם ערכי המודולוס של יאנג גבוהים הם נוקשים יותר ומתנגדים לעיוות יעיל יותר מאשר חומרים עם ערכים נמוכים יותר.

המודולו של יאנג מתבטא בדרך כלל ביחידות של לחץ, כגון פסקלים (Pa) או Gigapascals (GPa) לדוגמה, פלדה בדרך כלל יש את המודולוס של יאנג בסביבות 200 GPa, בעוד אלומיניום הוא בערך 70 GPa. הבדל זה מסביר מדוע מבנים פלדה הם בדרך כלל נוקשה יותר מאשר מבנים אלומיניום של אותה גיאומטריה.

במונחים מעשיים, המודולולים של יאנג קובעים כמה מרכיב יידרדר תחת עומס מסוים. A beam עם מודלוסים של צעיר גבוה יותר יחוו פחות השתקפות מאשר אחד עם מודלוס נמוך כאשר נתון לאותו רגע מתפתל.נכס זה חיוני ליישומים שבהם יציבות ממדית היא קריטית, כגון מכונות מדויקות או מסגרות מבניות.

פומפסון: הבנה של עיוותים מאוחרים יותר

יחסו של פומפסון הוא נכס חסר ממד המתאר את היחסים בין זן אקסילי ומאוחר יותר כאשר חומר טעון.יחסו של פומפסון מוגדר כיחס בין הזן המאוחר והזן האקסילי של אובייקט מעוגן.כאשר אתה מושך על להקה גומי, זה הופך ארוך יותר (זן צירי) אבל גם דק יותר (בשני) - יחסוכוני של פוסון, אם זה יחסי דמיון.

רוב החומרים יש ערכי היחס של Poisson החל בין 0.0 ל-0.5.טווח זה אינו שרירותי, אך מוכתב על ידי דרישות יציבות תרמודינמית. רוב הפלדה ופולימרים קשיחים כאשר הם משמשים בתוך גבולות התכנון שלהם מציגים ערכים של בערך 0.3, מה שהופך 0.3 ערך ברירת מחדל נפוץ עבור חומרים הנדסיים רבים.

עם זאת, בהנחה שערך סטנדרטי יכול להוביל לשגיאות ביישומים מסוימים.גומי יש יחס Poisson של כמעט 0.5, המציין כי הוא כמעט בלתי-ממדכא - כאשר דחוס, הוא שומר את נפחו על ידי הרחבה מאוחר יותר. , יחס Poisson של קורק קרוב ל-0, מראה התרחבות מעט מאוד מאוחר יותר כאשר דחוס, ולכן cork עושה מצוין עבור הבקבוקים חומר להפסיק.

הזנת נכסים כמו מודלוס של יאנג ויחסו של פוזמן הוא חיוני עבור סימולציות בתוקף.האינטראקציה בין שני המאפיינים האלה משפיעה על האופן שבו הלחץ מתחלק לאורך המבנה והשפעות על תחזיות של מצבי כישלונות ודפוסי עיוות.

הכחשת המונים ונכסים אינפורמטיביים

הכחדות מייצגת את נפח המסה ליחידה של חומר חיוני עבור מספר סוגים של ניתוחים. בניתוח מבני סטטי, צפיפות נדרשת כדי לחשב עומסים כבידה ואפקטים במשקל עצמי.עבור ניתוחים דינמיים, כולל ניתוח מודוללי, מחקרים רטט, ואפקט סימולציות, צפיפות הופכת אפילו יותר קריטית כמו זה משפיע ישירות על תכונות אינרטיות.

דנסליות נמדדת בדרך כלל ב ק"ג למ"ק (kg /m3) או גרם לסנטימטר מעוקב (g / ס"מ3). פלדה יש צפיפות של כ 7850 ק"ג / m3, בעוד אלומיניום הוא סביב 2700 ק"ג / m3. הבדל משמעותי זה בדחיסות היא אחת הסיבות לכך שאלומיניום הוא המועדף על יישומים אווירו חלל שבו ירידה במשקל הוא חשוב.

כאשר הגדרת סימולציות ב NX Siemens, חשוב לוודא שערכי צפיפות עקביים עם מערכת היחידה בשימוש לאורך כל המודל. יחידות לא עקביות הן מקור נפוץ של שגיאות שיכולות להוביל לתוצאות שגויות דרמטיות, במיוחד בניתוחים דינמיים שבו מסה והאצה הם גורמי מפתח.

כוח יתר: דחיית העיוות הקבוע

כוח ניב מגדיר את רמת הלחץ שבה חומר מתחיל להתנפח לצמיתות. מתחת לחוזק התשואות, החומרים מתנהגים באופן גמיש - הם חוזרים לצורה המקורית שלהם כאשר העומסים הוסרו.

עבור הערכות בטיחות מבניות, כוח התשואות הוא פרמטר קריטי.מהנדסים בדרך כלל עיצוב רכיבים לפעול היטב מתחת לחוזק התשואות, שילוב גורמי בטיחות כדי להסביר עבור אי-ודאות בהטעינה, תכונות חומריות וריאציות ייצור.יחס התשואות ללחץ המרבי מחושב משמש לעתים קרובות כמדד של בטיחות מבנית.

ב NX Siemens סימולציות, כוח התשואות משמש כדי להעריך אם עיצוב בטוח תחת העומסים החלים.כלים לעיבוד פוסט-מעבד יכולים להציג גורמי בטיחות או שולי בטיחות המבוססים על יחס כוח התשואות ללחץ מחושב, עוזר למהנדסים לזהות אזורים שעשויים לדרוש שינויים בעיצוב.

Thermal הרחבה Coefficient: טמפרטורה-Dependent Behavior

מקדם ההתרחבות התרמית מתאר כמה חומר מתרחב או חוזים עם שינויים בטמפרטורה.נכס זה חיוני לניתוחים מהונדסים תרמיים ולעיצובים שיש לפעול בטווח טמפרטורה רחב.

הרחבה תרמית יכולה לגרום ללחץ משמעותי במבנים מאומנים.לדוגמה, קרן פלדה אשר קבוע בשניהם באופן נוקשה יפתחו מתחים דחוסים אם מחומם, כפי שהחומר רוצה להרחיב, אך מונע מלעשות זאת בתנאי הגבול. אלה מדגישים מושרה תרמיים יכולים להיות משמעותיים ויש לשקול ביישומים הנדסיים רבים.

חומרים שונים יש מאוד שונים חסכוניים התפשטות תרמיים. אלומיניום מתרחב בערך פי שניים כמו פלדה עבור אותו שינוי טמפרטורה. הבדל זה קריטי ב assemblies המשלבים חומרים מרובים, כמו הרחבה תרמית שונה יכול להוביל ללחץ ממשק, פערים, או הפרעה מתאים כי שינוי עם טמפרטורה.

שיטות לשמירת נכסים חומריים

תכונות חומריות מואצות הן חיוניות עבור סימולציות אמינות, אך השגת ערכים אלה מחייבת שיקול זהיר של שיטות זמינות.מהנדסים יש כמה גישות לרכוש נתונים של רכוש חומרי, כל אחת עם יתרונות ומגבלות משלו.

דפי נתונים וסטנדרטים

המקור הנפוץ ביותר של תכונות חומריות הוא מאגרי נתונים של היצרן וסטנדרטים בתעשייה.ספקים חומריים בדרך כלל מספקים גליונות נתונים מקיפים הכוללים תכונות מכניות, תרמיות וגופניות למוצרים שלהם.גלי נתונים אלה מבוססים על נהלי בדיקה סטנדרטיים ומהווים ערכים אופייניים או מינימליים מובטחים.

תקני תעשייה כגון אלה שפורסמו על ידי ASTM International, ISO, או ארגונים ספציפיים חומרים מספקים ערכי התייחסות לחומרים הנדסיים משותפים.סטנדרטים אלה שימושיים במיוחד עבור חומרים מבוססים היטב כמו פלדות מבניות, ⁇ אלומיניום, ופולימרים נפוצים.

יש NX ספרייה חומרית הכוללת חומרים מוגדרים מראש עם ערכי רכוש סטנדרטיים.ספרייה זו, הבנויה-בנייה מספקת נקודת התחלה נוחה לחומרים נפוצים רבים, אם כי מהנדסים צריכים לוודא כי ערכי הספרייה מתאימים ליישום הספציפי שלהם ולציון החומרי שלהם.

שיטות בדיקה ניסיוניות

כאשר תכונות חומריות אינן זמינות מגלי נתונים או כאשר נדרשת דיוק גבוה יותר, בדיקות ניסיוניות מספקות את הנתונים האמינו ביותר.מספר שיטות בדיקה סטנדרטיות קיימות לקביעת תכונות חומריות.

בדיקות Tensile היא השיטה הנפוצה ביותר עבור קביעת מודלוס של יאנג, כוח הניב וכוח רבן האולטימטיבי. במבחן רבילי, דגימה נמשכת באופן מבוקר תוך מדידה של הכוח החל וכתוצאה מכך רצף. עקומת הלחץ שנוצר ממבחן זה מספק תכונות חומריות מרובות בו זמנית.

מתח סטטי (התק) בדיקות לבחון את המתח ואת העיוות הגלובלי שממנו E ו ⁇ מתקבלים ישירות. על ידי מדידה של זנים אקסיליים ומאוחרים במהלך מבחן פילים, מהנדסים יכולים לחשב את שני המודולולים של יאנג ואת היחס של Poisson מניסוי יחיד.

בדיקות קומפרספרסיום משמשות לחומרים כי הם בעיקר טעון בדחיסה או חומרים שקשה להחזיק בבדיקות פילים.עקרונות דומים לבדיקות פילות, אבל הדגימה דחוסה במקום להימשך. בדיקות קומפרסיון הם חשובים במיוחד עבור קונקרטי, קרמיקה וחומרים אחרים של הריסות.

שיטות בדיקות דינמיות יכולות גם להיות מועסקות כדי לקבוע תכונות חומריות.יחסו של פוסוס יכול להיות מחושב על ידי הפעלת יומן סוסן, אשר מודד את המהירות של דחיסה וגלי הרדאר באמצעות החומר.שיטות לא הרסניות אלה שימושיות במיוחד עבור בדיקות in-situ או כאשר דגימות בדיקה לא ניתן להשיג בקלות.

שיטות לנכסים

עבור חומרים חדשים, חומרים מורכבים, או חומרים שבהם בדיקות ניסיוניות הן שיטות לא מעשיות, חישוביות מציעים גישה חלופית ל- estimating תכונות חומריות. שיטות אלה נעות ממודלים אנליטיים פשוטים ועד סימולציות אטומיות מתוחכמות.

סימולציות מולקולריות יכולות לחזות תכונות חומריות מעקרונות ראשונים על ידי הדמיה של התנהגות של אטומים ומולקולות בתנאים שונים של טעינה.סימולציות אלה הן בעלות ערך מיוחד לחומרים חדשים או להבנת האופן שבו תכונות חומריות משתנות עם טמפרטורה, לחץ או יצירה כימית.

עבור חומרים מורכבים, מודלים מיקרו-מכניים יכולים לחזות תכונות יעילות המבוססות על המאפיינים של חומרים המרכיבים והסידור הגיאומטרי שלהם.מודלים אלה משתמשים בטכניקות הומוגניזציה כדי לחשב תכונות שוות ערך עבור המורכב שניתן להשתמש בו בסימולציות ברמת מבנית.

גישות הכלל-של שילובים מספקות הערכות פשוטות לנכסים מורכבים על ידי חישוב נכסים מתאימים על פי שברירי הנפח שלהם. בעוד שיטות אלה הן משוערות, הם יכולים לספק הערכות ראשוניות שימושיות שניתן לחדד באמצעות בדיקות או ניתוח מתוחכם יותר.

חישוב: Derived Properties

כמה תכונות חומריות ניתן לחשב מנכסים אחרים נמדדים באמצעות מערכות יחסים מבוססות.עבור חומרים איזוטרופיים, יש יחסים מתמטיים בין קבועים גמישים המאפשרים לחלק מהנכסים להיגזר מאחרים.

היחס של Poisson ניתן למצוא בהתבסס על הערכים של צמחי מרפא ומודולוס של גמישות של חומרים איזוטרופיים והומוגניים.היחסים בין המודולוס של יאנג (E), Shear Modulus (G), ואת היחס של Poisson ( ⁇ ) עבור חומרים איזוטרופיים ניתן על ידי: E=2G (1 + ⁇ ).זה מאפשר משוואה אחת של תכונות אלה מחושבות אם הם שני.

עם זאת, מהנדסים חייבים לנקוט זהירות בעת שימוש במערכות יחסים אלה.משוואה זו מסבירה כיצד לחשב את היחס של Poisson ממודוליו של יאנג, אך עבור חומרים איזוטרופיים רק.עבור חומרים אנזוטרופיים כגון מרוכבים או עץ, מערכות יחסים מורכבות יותר חלות, ונוסחאות אסטרונוטרופיות פשוטות יניבו תוצאות לא נכונות.

יישום נכסים חומריים ב- NX Siemens

לאחר שנכסים חומריים הושגו, הם חייבים להיות מיושמים כראוי בסביבת NX Siemens.התוכנה מספקת מספר שיטות להגדרת ולקצאת חומרים לרכיבים במודל הסימולציה שלך.

שימוש בספריה החומרית

משתמשים יכולים לגשת לספרייה החומרית בתוך NX Siemens כדי לבחור חומרים מוגדרים מראש או להוסיף חומרים מותאמים אישית.הספריה החומרית מספקת מאגר מרכזי להגדרות חומריות שניתן להשתמש בו מחדש על פני פרויקטים מרובים, להבטיח עקביות ולהפחית את הסבירות של שגיאות קלט.

הספרייה הבנויה כוללת חומרים הנדסיים משותפים כגון ציונים שונים של פלדה, סגסוגת אלומיניום, טיטניום, פלסטיקים, ומורכבים. כל כניסה חומרית כוללת את התכונות החיוניות הדרושות לניתוח מבני, וכמה ערכים כוללים תכונות נוספות עבור ניתוחים תרמיים, אלקטרומגנטיים או אחרים מיוחדים.

בעת בחירת חומר מהספריה, מהנדסים צריכים לוודא כי הציון הספציפי ומצב מתאים היישום שלהם.לדוגמה, "steel" הוא גנרית מדי - תכונות של AISI 1020 פלדה קלה שונה באופן משמעותי מ- AISI 4340 פלדה, ותנאי טיפול חום יכול להשפיע באופן דרמטי על תכונות.

יצירת חומרים Custom Materials

הספרייה החומרית מאפשרת לייבא נתונים קיימים או יצירת חומרים מותאמים לדרישות הפרויקט הספציפיות.יצירת חומרים מותאמים אישית נדרשת בעת עבודה עם חומרים קנייניים, ⁇ חדשים, או כאשר נתונים מדויקים יותר זמינים מאשר מה מסופק בספריה סטנדרטית.

בעת יצירת חומר מותאם אישית, מהנדסים חייבים קלט את כל התכונות הרלוונטיות הנדרשת עבור סוג הניתוח המיועד.עבור ניתוח מבני סטטי ליניארי בסיסי, זה בדרך כלל כולל את המודולולים של יאנג, יחסו של פומפסון, צפיפות וכוח התשואות.ניתוחים מתקדמים עשויים לדרוש תכונות נוספות כגון מוליכות תרמית, חום ספציפי, חום ספציפי, ההרחבה תרמית coefficientstrains.

שימו לב ליחידות כאשר נכנסים לנכסים חומריים. NX Siemens תומך במערכות יחידות מרובות, וזה קריטי שכל התכונות נכנסות באמצעות יחידות עקביות. Mixing יחידות – למשל, כניסה למודולוס של יאנג ב- GPa תוך שימוש בסנטימטרים לגיאומטריה – יניב תוצאות לא נכונות שעשויות להיות ברורות באופן מיידי.

הקצאת חומרים ל Components

ברגע שהחומרים מוגדרים, הם יכולים להיות מוקצה לרכיבים שונים בתוך ההרכבה, ולהבטיח כי הסימולציה משקפת התנהגות של העולם האמיתי.במורדים רבי-קומנטליים, חלקים שונים עשויים להשתמש בחומרים שונים, וכל אחד מהם חייב להיות מוקצה את התכונות החומריות המתאימות.

תהליך הקצאה החומרית ב NX Siemens הוא פשוט אך דורש תשומת לב לפרטים.מהנדסים חייבים להבטיח שכל מרכיב בסימולציה יש חומר שהוקצה. רכיבי Unassigned יגרמו ל-Silr להיכשל או ישתמשו בתכונות ברירת מחדל שעשויות להיות לא ראויות לחומר בפועל.

הקצאה נכונה של תכונות חומריות משפיעה על ניתוח מתח, עיוות, ותחזיות כישלונות.הנכסים החומריים משפיעים ישירות על האופן שבו העומסים מחולקים באמצעות הרכבה, כיצד רכיבים אינטראקציה בממשקים, והיכן מתרחשים ריכוזים קריטיים.

השפעות של נכסים חומריים על תוצאות סימבול

התכונות החומריות שאתה נכנס ל-NX סימנס יש השפעה ישירה ועמוקה על תוצאות הסימולציה.הבנת מערכות יחסים אלה מסייעת למהנדסים לפרש תוצאות בצורה נכונה ולהכיר כאשר שגיאות רכוש חומרי עלולות להשפיע על הניתוח שלהם.

השפעה על מתח ועיוות

המודולו של יאנג משפיע ישירות על עיוותים מחושבים.עבור עומס נתון, מרכיב עם מודלוס של יאנג גבוה יותר יחוו פחות עיוות מאשר אחד עם מודלוס נמוך יותר.מערכת יחסים זו ליניארית בטווח האלסטי - הכפלת המודולולוס של יאנג יניח את העיוות עבור אותו העומס.

עם זאת, המודולולים של יאנג אינם משפיעים ישירות על חלוקת הלחץ במבנים קבע סטטיים. מתח תלוי בעומסים החלים והגיאומטריה של הרכיב, לא על הנוקשות החומרית. עובדה זו מנוגדת פירושה כי קרן פלדה ודבורת אלומיניום של גיאומטריה זהה יחוו את אותו הלחץ תחת אותו העומס, למרות שהאלומיניום יהיה מרתיע יותר.

יחסו של פומפסון משפיע על חלוקת הלחץ במצבים של טעינה רב-אקאלית. בלחץ המטוס או בתנאי לחץ מטוס, יחסו של פומפסון משפיע על הלחץ בכיוון אחד משפיע על המתח בכיוונים מסוימים.זה הופך חשוב במיוחד במצבים מוגבלים שבו עיוות מוגבל בכיוונים מסוימים.

השפעות על ניתוח דינמי

בניתוח דינמי כגון ניתוח מודוללי או סימולציות דינמיות טרנספורמטיביות, הן נוקשות (המודולו של יאנג) ונכסים המוניים (density) הם קריטיים. תדרים טבעיים של מבנים הם פרופורציה לשורש הריבועי של יחס הנוקשות-למס.זה אומר כי חומרים עם שיטות של יאנג גבוהות וצפיפות נמוכה, כגון סיבים פחמן, יכולים להשיג תדרים טבעיים.

הכחשת ההשפעה משפיעה על כוחות אינרטיים בסימולציות דינמיות.בניתוחים או סימולציות הכרוכים בהאצות מהירות, המסה של רכיבים קובעת את גודלם של כוחות אי-מחדשים.ערכי צפיפות לא נכונה יובילו לחיזויים לא נכונים של כוחות השפעה, לרטט אדפטיד, וללחצים דינמיים.

אפשרויות ל-Intune Materials Properties

באמצעות תכונות חומריות שגויות יכול להיות השלכות חמורות על החלטות עיצוב.על יתר על כוח חומרי או נוקשות יכול להוביל עיצובים לא בטוחים שעשויים להיכשל בשירות. ולהיפך, תכונות חומריות מחוסמות יכולות לגרום עיצובים overconservative לשימוש בחומר יותר מאשר צורך, עלייה במשקל ובעלות.

תוצאות לא מציאותיות דורשות יחידות בדיקה כפולה, תכונות חומריות, גודל עומס ותנאים גבולות.כאשר תוצאות סימולציה לא תואמות ציפיות או אינטואיציה פיזית, תכונות חומריות צריכות להיות בין הפריטים הראשונים לאמת.טעויות נפוצות כוללות שימוש בתכונות עבור הציון החומרי הלא נכון, ערבוב מערכות יחידה או שימוש בתכונות שאינן תואמות את המצב החומרי בפועל (כגון שימוש בתכונות נישות עבור מרכיב חום-טיפול).

ההשפעה של שגיאות רכוש חומרי יכול להיות עדין או דרמטי בהתאם לסוג הנכס הספציפי וניתוח. שגיאה של 10% במודולו של יאנג לייצר שגיאה 10% בסטיות מחושבות, אך עשוי להשפיע מינימלי על חישובים של מתח.

שיקולים מתקדמים למטענים חומריים

מעבר למאפיינים החומריים הבסיסיים, כמה שיקולים מתקדמים יכולים להשפיע באופן משמעותי על הדיוק וההתאמת של סימולציות מבניות ב-NX Siemens.

תכונות טמפרטורה-Dependent Properties

תכונות חומריות רבות משתנות עם טמפרטורה, לפעמים באופן משמעותי.המודולו של יאנג בדרך כלל יורד עם טמפרטורה מוגברת, בעוד שמקדם התרחבות תרמי עשוי להגדיל.עבור ניתוחים מעורבים שינויים בטמפרטורות או ⁇ תרמיים, באמצעות תכונות חומרים תלויות טמפרטורה יכול להיות חיוני לתוצאות מדויקות.

NX Siemens תומך בתכונות החומריות תלויות טמפרטורה באמצעות קלט לשוני, שבו תכונות מוגדרות בנקודות טמפרטורה מרובות ואת התוכנה אינטרפולטאט ביניהם.יכולת זו חיונית לניתוחים מהונדסים, כגון סימולטור רכיבים במנועי, מערכות ממצה, או יישומים אחרים בטמפרטורה גבוהה.

הריאציות של תכונות עם טמפרטורה יכול להיות משמעותי.לדוגמה, ⁇ אלומיניום יכול לאבד 50% או יותר של כוחם בטמפרטורות גבוהות. Ignoring הטמפרטורה הזו ביישומים עתירי טמפרטורה גבוהה יכול להוביל עיצובים מסוכנים ללא פשרות.

התנהגות לא ליניארית

התכונות החומריות הבסיסיות שדנו קודם לכן מניחים התנהגות גמישה ליניארית – הלחץ הוא פרופורציה למתח, והחומר חוזר לצורתו המקורית כאשר העומסים הוסרו.עם זאת, יישומים רבים בעולם האמיתי כרוכים בהתנהגות חומרית לא ליניארית הדורשת מודלים יותר מתוחכם.

הפלסטיות מתרחשת כאשר מתחים עולים על כוח התשואות.מעבר לנקודת התשואות, מערכת היחסים בין הלחץ לאימון הופכת לא ליניארית, ועיוות קבוע מתרחש.סימולציה פלסטית דורשת הגדרת עקומת מתח מעבר לאזור הגמישות או באמצעות מודלים מפלסטיקה כגון פון מיז או קריטריונים טרסקה עם כללים קשים.

חומרים היפראלסטיים כגון גומי ו- elastomers אחרים מפגינים מערכות יחסים לא לינאריות אפילו ברמות לחץ נמוכות.חומרים אלה דורשים מודלים חוקתיים מיוחדים כגון Mooney-Rivlin, Ogden, או Neo-Hookean מודלים שלוכדים את ההתנהגות המכנית הייחודית שלהם.

חומרים אלה הם התנהגות תלויה בזמן שבו הלחץ תלוי לא רק על זן הנוכחי, אלא גם על ההיסטוריה של זן וקצב. פולימרים לעתים קרובות להציג אפקטים מולקולטיים משמעותיים, במיוחד בטמפרטורות גבוהות.מודל חומרים אלה דורש הגדרת רגיעה מודולולי או פונקציות ציות מצמררות.

חומרים אנזוטרופיים

התכונות החומריות שנדונו קודם לכן מניחים חומרים איזוטרופיים – חומרים שתכונותיהם דומות לכל הכיוונים.עם זאת, חומרי הנדסה רבים הם אנזוטרופיים, עם תכונות משתנות עם כיוון.

חומרים Composite הם אנטרופיים מטבעם בשל סידור הכיוון של סיבים חוזרים. סיבי פחמן חד-צדדיים מורכבים עשוי להיות מאוד נוקשה וחזק בכיוון הסיבים אבל הרבה יותר חלש עבור הסיבים. כראוי לאפיין חומרים אלה דורש הגדרת תכונות בכיוונים מרובים וחשבונאות עבור אוריינטציה של מערכת הקואורדינטציה החומרית יחסית למערכת הקואורד העולמית.

לחומרים אורתוטרופיים יש שלושה מטוסים חד-צדדיים של סימטריה, המחייבים תשעה קבועים אלסטיים עצמאיים במקום שני (המודולולוס של יאנג ויחסו של פומפסון) הדרושים לחומרים איזוטרופיים. ווד הוא דוגמה נפוצה לחומר אורתאוטרופי, עם תכונות שונות לאורך הדגנים, מעבר לדגנים, ובכיוון הקרנית.

הגנה על חומרים אנזוטרופיים ב NX Siemens דורשת תשומת לב זהירה במערכות לתאם חומרים וקלט נכון של תכונות כיוון.הכיוון של אקסקסס החומרי ביחס לגיאומטריה הרכיב יש לציין נכון, או שהסימולציה לא תייצג במדויק את ההתנהגות החומרית בפועל.

שיטות טובות לניהול נכסים חומרי

ניהול יעיל של תכונות חומריות חיוני לשמירה על דיוק סימולציה ויעילות על פני פרויקטים. יישום שיטות הטובות ביותר מסייע למנוע שגיאות ולהבטיח עקביות.

מסמכים ועבירות

מסמך כל הערכים החומריים המותאמים אישית עבור התייחסות עתידית.שמירת רשומות מפורטות של מקורות נכסים חומריים, נתוני מבחן והנחות הוא חיוני להבטחת איכות ולטיפול עתידי.תיעוד צריך לכלול את מקור ערכי הרכוש (חשבון, דוח בדיקה, סטנדרטי וכו '), התאריך המתקבל, וכל הערות רלוונטיות לגבי אמינות או מגבלות.

עבור חומרים מותאמים אישית המבוססים על בדיקות, תיעוד צריך לכלול דוחות בדיקה, פרטים דגימות, תנאי בדיקה, וכל ניתוח סטטיסטי של תוצאות.מידע זה חיוני להבנת אי הוודאות בתכונות החומריות ולהגן על החלטות עיצוב בסקירות עיצוב או הגשתים רגולטוריים.

יצירת מסד נתונים של רכוש חומרי או ספריה, אשר משותף על פני צוות או ארגון מקדם עקביות ומפחית את השכפול של המאמץ.כאשר מהנדסים מרובים עובדים על פרויקטים הקשורים, באמצעות ספריית חומר משותפת מבטיחה כי כולם משתמשים באותם ערכי רכוש ומפחיתים את הסיכון של שגיאות מהנתונים הנכנסים מחדש.

אימות ואימות

השתמש בנתונים חומריים מאומתים בכל פעם שניתן ולאמת נכסים חומריים באמצעות בדיקות פיזיות.לפני השימוש בתכונות חומריות בניתוחים קריטיים, ודא כי הערכים סבירים על ידי השוואתם לנתונים שפורסמו עבור חומרים דומים או על ידי ביצוע חישובים פשוטים כדי לבדוק כי תוצאות הסימולציה הן בטווח הצפוי.

בדיקת Benchmark כוללת הפעלת סימולציות פשוטות עם פתרונות אנליטיים ידועים כדי לאמת כי תכונות חומריות מיושמות כראוי.לדוגמה, הדמיה פשוטה של מבחן Tenile של בר עם ממדים ידועים והשוואה בין הלחץ המחושב והזן לחשבוונות יד יכול לאשר כי המודולולים של יאנג ואת יחסו של Poisson נכנסים כראוי וכי יחידות הן עקביות.

כאשר ניתן, אימות תוצאות סימולציה נגד בדיקות פיזיות.אם נתוני הבדיקה זמינים עבור רכיב או האסיפה, השוואת תחזיות סימולציה לתוצאות נמדדות מספק אמון הן בנכסים החומריים והן במתודולוגיה הכוללת. Discrepancies בין סימולציה ומבחן צריך לחקור כדי לקבוע אם הם נובעים משגיאות רכוש חומרי, מודלים הנחות, או גורמים אחרים.

עדכונים קבועים ותחזוקה

באופן קבוע לעדכן את הספריה החומרית עם נתונים חדשים.פרטים חומריים יכולים לשנות את התהליכים שלהם או כציונים חדשים להיות זמינים. מעת לעת סקירה ועדכון ספריות החומריות מבטיח כי סימולציות משתמשות בנתונים הנוכחיים, מדויקים.

כאשר ספקים חומריים לעדכן את גליונות הנתונים שלהם או כאשר נתונים חדשים של בדיקות זמינים, הספריה החומרית צריכה להיות מעודכנת בהתאם.עם זאת, שינויים בתכונות החומריות יש לנהל בקפידה, כפי שהם עשויים להשפיע על התוצאות של פרויקטים מתמשכים או שלמים.

נתונים של קניין חומרי ארצ'יב יחד עם קבצי סימולציה מבטיחים כי ניתן להבין ניתוחים היסטוריים ולהתרבות.כאשר בוחנים סימולציה ישנה, חשוב לדעת בדיוק אילו תכונות חומריות שימשו, גם אם תכונות אלה כבר עודכנו בספריה הנוכחית.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

אפילו מהנדסים מנוסים יכולים ליפול למלכודת נפוצה כאשר עובדים עם תכונות חומריות ב NX סימנס.להיות מודע למכשולים אלה עוזר למנוע שגיאות יקרות.

מערכת יחידה

שגיאות מערכת יחידה הן בין הטעויות הנפוצות ביותר ופוטנציאליות ב יחידות ערבוב FEA. - כגון שימוש במכנים לגיאומטריה, אך כניסה למודולולוס של יאנג ב psi - יניב תוצאות שאינן ניתנות להזמנות של גודל. שגיאות אלה יכולות להיות קשות לזיהוי כי הסימולציה תרוץ ללא הודעות שגיאה, אך התוצאות יהיו חסרות משמעות.

כדי למנוע שגיאות יחידה, להקים מערכת יחידה עקבית בתחילת כל פרויקט ולוודא כי כל הקלטים מתאימים למערכת זו. ארגונים רבים לאמץ מערכות יחידות סטנדרטיות (כגון יחידות SI עם מ"מ, טון, שניות) לכל הניתוחים כדי להפחית את הסבירות של שגיאות.

בעת כניסה לנכסים חומריים, תמיד לאמת את היחידות במסמך המקור ולהמיר אם יש צורך להתאים את מערכת היחידה של הסימולציה שלך. יצירת שולחן ההתייחסות המרה או שימוש בכלים של המרת יחידה יכול לעזור למנוע שגיאות במהלך תהליך זה.

שימוש בנתונים חומריים או גמישים

שימוש בתכונות חומר גנריות כאשר נתונים ספציפיים יותר זמינים יכול להוביל לתוצאות לא מדויקות. "Steel" אינו חומר יחיד - תכונות משתנות באופן משמעותי בין ציונים שונים, טיפולים חום, ותהליכי ייצור.שימוש בתכונות "steel" הגנריות כאשר החומר בפועל הוא סגסוגת מסוימת במצב ספציפי יכול להציג שגיאות משמעותיות.

כמו כן, באמצעות תכונות טמפרטורה לחדר עבור רכיבים הפועלים בטמפרטורות גבוהות או מבוכות יכול להיות מטעה מאוד.חומרים יכולים להשתנות באופן דרמטי עם טמפרטורה, ושימוש בנתונים טמפרטורה לא מתאימים יכול להוביל עיצובים שמרניים ללא משמר או יותר.

תמיד לשאוף להשתמש בתכונות חומריות שמתאימות לדרגה החומרית, למצב ולסביבה התפעולית באופן הדוק ככל האפשר.כאשר נתונים מדויקים אינם זמינים, מתעדים את ההנחות שנעשו ולבחון את ביצוע מחקרים הרגישות כדי להבין כיצד שינויים בנכס עלולים להשפיע על התוצאות.

איסוף רכוש חומרי ללא ספק

תכונות חומריות אינן ערכים מדויקים, אך יש להן יכולת עקרונית עקב שינויים בייצור, בדיקת אי ודאות וגורמים אחרים.טיפול בתכונות החומריות כמספרים מדויקים ללא התחשבות בחוסר ודאות עלול להוביל לתגברות על הביטחון בתוצאות הסימולציה.

גליונות נתונים חומריים מספקים לעיתים קרובות ערכים אופייניים, ערכים מינימליים, או טווחים.הבנת איזה סוג של ערך מסופק וכיצד יש להשתמש בו חשוב.עבור יישומים קריטיים בטיחותיים, תוך שימוש בתכונות מובטחות מינימליות ולא ערכים טיפוסיים מספק גישה עיצוב שמרנית יותר.

ניתוח רגישות יכול לעזור להבין כיצד אי הוודאות של רכוש חומרי משפיעה על תוצאות הסימולציה.על ידי הפעלת סימולציות עם תכונות מגוונות בטווח הצפוי שלהם, מהנדסים יכולים להעריך אם שינויים קטנים בתכונות החומריות להשפיע באופן משמעותי על החלטות עיצוב או אם העיצוב הוא חזק לריאציות אלה.

שיקולים של נכסים

סוגים מסוימים של חומרים ויישומים דורשים גישות מיוחדות לקביעת רכוש חומרי וביצוע.

חומרים Composite

חומרים Composite מציגים אתגרים ייחודיים עבור אופי של רכוש חומרי.הנכסים היעילים של תרכובת מורכבת תלוי בתכונות של חומרים המרכיבים (fiber ו matrix), חלקיק נפח הסיבים, אוריינטציה הסיבים, ואת תהליך הייצור.

עבור מסובכים מלוטשים, תכונות חייבות להיות מוגדרות עבור להקות בודדות (שכבות), ואת רצף הערימה יש לציין. NX Siemens מספק כלים מיוחדים להגדרת חומרים מורכבים ושכבות, המאפשר למהנדסים לציין נטיות ply, עוביים ונכסים חומריים.

מודלים מיקרו-מכניים יכולים לחזות תכונות מורכבות מנכסים המרכיבים, אך יש לאמת את התחזיות הללו נגד נתוני הבדיקה כאשר ניתן לבצע בדיקות של חומרים מורכבים יותר מאשר חומרים איזוטרופיים של בדיקות, כפי שנכסים בכיוונים מרובים חייבים להיות מאופיין.

חומרי ייצור גמישים

חומרים המיוצרים באמצעות ייצור תוספים (3D הדפסה) לעתים קרובות יש תכונות שונות מאותו חומר המיוצר באמצעות ייצור קונבנציונלי.תהליך בניית שכבת-על-ידי-שכבת יכול להציג anisotropy, porosity, ולחצים שאריות המשפיעים על תכונות מכניות.

בניית אוריינטציה יכולה להשפיע באופן משמעותי על תכונות של חלקים המיוצרים באופן תוספתי.חלקים שנבנו בכיוונים שונים עשויים להיות בעלי כוחות שונים ונוקשות עקב הטבע האנסוטרופי של המבנה השכבתי.כאשר מדגימים רכיבים המיוצרים באופן תוספים, באמצעות תכונות שמתאימות לנטייה של הבנייה בפועל הוא חשוב.

טיפולים לעיבוד פוסט כגון טיפול חום או לחץ איזוסטטי חם יכולים לשנות את התכונות של חומרים המיוצרים באופן תוספתי.נכסים חומריים צריכים לשקף את המצב האמיתי של החלק, כולל כל עיבוד שלאחר זה יהיה מיושם.

פולימרים ופלסטיק

חומרים פולימריים מפגינים התנהגות מכנית מורכבת שיכולה להיות מאתגרת לאפיין ולמודל. פולימרים רבים הם מולקולסטיים, כלומר התכונות שלהם תלויות בזמן, טמפרטורה וקצב הטעינה. פולימר יכול להתנהג כחומר נוקשה, שברירי תחת טעינה מהירה, אבל חומר רך, דוקטרי תחת טעינה איטית.

לטמפרטורה יש השפעה חזקה במיוחד על תכונות פולימרים.טמפרטורת המעבר הזכוכית מייצגת סף קריטי שבו התנהגות פולימרית משתנה באופן דרמטי. מעל טמפרטורת המעבר של הזכוכית, פולימרים הופכים להיות הרבה יותר רך ומקביל יותר.

ספיגת Moisture יכולה גם להשפיע על תכונות פולימרים.חלק פולימרים, במיוחד ניילון וחומרים אחרים היגסקוסקופיים, סופג לחות מן הסביבה, אשר יכול להפחית באופן משמעותי את הנוקשות והחוזק.

שילוב עם זרם העבודה הסימבוכה הכולל

הגדרה של רכוש חומרי היא רק צעד אחד בזרימת העבודה הכוללת של FEA, אבל זהו צעד קריטי שמשפיע על כל השלבים הבאים של הניתוח.

יחסים עם אכזב

בעוד שנכסים חומריים אינם משפיעים ישירות על הדור של הששים, הם משפיעים על דרישות בייש לתוצאות מדויקות.חומרים עם יחסו של פוסוס גבוה מתקרב ל-0.5 (חומרים לא רצויים) יכולים להציג קשיים מספריים עם סוגים מסוימים, הדורשים שימוש בנוסחאות אלמנט מיוחדות או מברשות משובחות יותר.

עבור מודלים חומריים לא ליניאריים, הזיכוך עשוי להיות נחוץ באזורים שבהם עיוות פלסטי או התנהגות לא לינארית אחרת צפויה.היש חייב להיות בסדר מספיק כדי ללכוד ⁇ s במתח מפלסטיק או משתנים אחרים שאינם ליניאריים.

השפעה על Solver Selection and Settings

תכונות חומריות משפיעות על הבחירה של הגדרות פתרון ופתרון.חומרים גמישים קואר יכולים לנתח עם פותרים סטטיים ליניאריים, שהם יעילים חישוביים.מודלים חומריים לא לינאריים דורשים פתרון לא לינארי, שהם אינטנסיביים יותר, ועשויים לדרוש מבחר זהיר של קריטריונים התכנסות ובקרת פתרון.

חומרים עם נוקשות שונה מאוד באסיפה יכולים ליצור בעיות מיזוג מספריות.כאשר חומרים נוקשים מאוד ותואמים מאוד קשורים, המפת עשוי להיות קושי במיזוג או עשוי לדרוש טכניקות פתרון מיוחדות.הבנת טווחי הנכסים החומריים במודל שלך מסייע לצפות ולענות לאתגרים המספריים הללו.

תוצאות ופרשנות

תכונות חומריות הן חיוניות לפרשנות תוצאות סימולציה.ערכי מתח הם חסרי משמעות ללא התייחסות לתכונות כוח חומריות.לחץ של 100 MPa עשוי לייצג מצב בטוח בפלדה, אך יכול להצביע על כשל בפולימר.

גורמי בטיחות והפריות של בטיחות מחושבים על ידי השוואת תוצאות סימולציה לחומרים המאפשרים כגון כוח תשואות או כוח עליון. Accurate נתונים של כוח חומרי הוא חיוני עבור חישובים אלה להיות משמעותיים.

כאשר מציגים תוצאות סימולציה, תמיד לכלול מידע על התכונות החומריות המשמשות.הקשר זה הכרחי עבור אחרים להבין ולהעריך את התוצאות.דיווח כי למרכיב יש לחץ מקסימלי של 150 MPa אינו שלם מבלי לציין גם את החומר ואת כוח התשואות שלו.

מגמות עתידיות באפיון נכסים חומרי

תחום האופיון החומרי ממשיך להתפתח עם טכנולוגיות ומתודולוגיות חדשות המבטיחות לשפר את הדיוק והיעילות של קבלת נתונים חומריים לסימולציות.

Machine Learning and Data-Driven Approaches

טכניקות למידת מכונות מוחלות יותר ויותר על מנת לחזות תכונות חומריות מהרכב, פרמטרים לעיבוד, או נתונים זמינים אחרים.גישות אלה יכולות להפחית את הצורך בבדיקות נרחבות ויכולות לעזור לזהות חומרים חדשים ומבטיחים או תנאי עיבוד.

מודלים חומרים מונעים נתונים של נתונים ניסיוניים ולא להסתמך על צורות פונקציונליות שנקבעו מראש מראים הבטחה ללכידת התנהגות חומר מורכב יותר דיוק מאשר מודלים חוקתיים מסורתיים. כמו טכניקות אלה בוגר, הם עשויים להשתלב לתוך תוכנת FEA, המאפשר ייצוג מדויק יותר של התנהגות חומרית עם פחות קליברציה ידנית.

בדיקות High-Comput

מערכות בדיקה אוטומטיות ודגימות מבחן מיני-אירויות מאפשרות התאמה גבוהה של תכונות חומריות.גישות אלה יכולות ליצור נתונים גדולים שלוכדים את יכולת החוסנים החומרית ומאפשרים לאופי סטטיסטי של תכונות במקום להסתמך על ערכים חד-צדדיים.

תצורת תמונות דיגיטליות וטכניקות מדידה מלאות אחרות של שדה מספקים נתונים עשירים על התנהגות עיוות חומרים, המאפשרת נחישות מדויקת יותר של תכונות ואימות של מודלים חומריים.טכניקות אלה יכולות למדוד שדות זנים על פני כל הדגימות ולא בנקודות בודדות, לספק נתונים מקיפים יותר עבור סיווג חומרי.

מודלים בקנה מידה גדול

גישות מודלים בקנה מידה רב-ממדיים המקשרות בין אטום, מיקרו-תרבותיות, וסימולציות ברמה של רצף מציעים את הפוטנציאל לחזות תכונות חומריות מעקרונות יסוד.שיטות אלה יכולות להסביר כיצד תכונות מיקרו-תרבותיות כגון גודל דגנים, הפצה שלב או פגמים משפיעים על תכונות מקרוסקופיות.

ככל שהכוח החישובי גדל ושיטות מרובות בקנה מידה בוגר, הוא עשוי להיות אפשרי לחזות תכונות חומריות עבור סגסוגת חדשה או תנאי עיבוד ללא בדיקות ניסיוניות נרחבות.יכולת זו תזרז פיתוח חומרים ויאפשרה חיפוש מהיר של חללי עיצוב.

זרימת עבודה מעשית לרישום נכסים חומרי

כדי לעזור למהנדסים ליישם את שיטות העבודה הטובות ביותר, הנה זרימת עבודה מעשית לניהול נכסים חומריים ב NX סימנס סימולציות מבניות:

1. (FLT:0) Identify דרש נכסים:FreaLT:1) אשר תכונות חומריות נדרשות על בסיס סוג הניתוח (סטטי, דינמי, תרמי וכו ') והתנהגות חומרית (לינארי, לא לינארי, תלות טמפרטורה וכו ').
2. (FLT:0) מקור נתוני נכסים:FLT:1 , Obtain Values from מהימן מקורות כגון גליונות נתונים חומריים, תקני תעשייה, דוחות בדיקה, או אימות מסדי נתונים.
3. (FLT:0) יחידות:FLT:1hil מאשר כי כל ערכי הנכסים הם ביחידות עקביות שמתאימות למערכת היחידה של הסימולציה שלך.
4. (FLT:0Create or Select Materials: FLT:1 או בחר חומר מתאים מהספרייה החומרית NX או ליצור חומר מותאם אישית עם התכונות הנדרשות.
5. (ב) ,0) חומרים אסימונים: 1 (כ) חומרים אסימונים לכל הרכיבים במודל שלך, לבדוק כי אין רכיבים ללא משימות חומריות.
6. (FLT:0)Validate Inputs:FLT:1) בצע בדיקות פשוטות כדי לאמת כי תכונות חומריות נכנסות כראוי.השוואה ערכי רכוש למגוון צפוי של חומרים דומים.
7. (FLT:0) דרישות חוקה: FLT:1) מתעד כל הנחות, תחזיות, או אי-ודאות בתכונות החומריות. Note אם תכונות הן ערכים טיפוסיים, ערכים מינימליים או בהתבסס על נתונים מוגבלים.
8. (FLT:0) Run Benchmark Cases: FLT1 אם עובדים עם חומרים חדשים או טווחי נכסים לא מוכרים, להפעיל סימולציות מתודולוגיות פשוטות עם פתרונות ידועים כדי לאמת את יישום הנכון.
9. תוצאות בקונטקסט: LT:1 כאשר בדיקת תוצאות סימולציה, תמיד לשקול אותם בהקשר של תכונות החומריות המשמשות.
10. (ב) ⁇ :0) מידע חומרי רצ'רצ'ל: 1FLT: 1AVE , שמור הגדרות חומריות ותיעוד רכוש עם סימולציות עבור התייחסות עתידית ועקביות.

מקורות מידע על קניין חומרי

מהנדסים יש גישה למשאבים רבים לקבלת מידע על נכסים חומריים.הידע היכן למצוא מידע אמין הוא חיוני עבור סימולציות מדויקות.

גליונות נתונים של הספק חומריים הם לעתים קרובות המקור הראשון להתייעץ, כפי שהם מספקים תכונות ספציפיות לחומר בפועל ישמש.ספקי חומרים מרכזיים לשמור מסדי נתונים נרחב וצוותי תמיכה טכנית שיכולים לספק מידע מפורט של רכוש.

תקני תעשייה כגון ASTM International, ISO, SAE ואחרים מפרסמים סטנדרטים הכוללים תכונות חומריות התייחסות.תקנים אלה הם בעלי ערך מיוחד עבור חומרים הנדסיים משותפים ולספק תכונות שהתקבלו באופן נרחב בתעשייה.

מסדי נתונים חומרים מקוונים כגון:0 (MatWebveph:1 ), מספקים מסדי נתונים לחיפוש של תכונות חומריות עבור אלפי חומרים.מאגרי נתונים אלה מצטברים ממקורות מרובים ויכולים להיות שימושיים עבור עיצוב ראשוני או כאשר נתונים ספציפיים של הספק אינו זמין.

פרסומים אקדמיים ומחקריים מכילים לעתים קרובות נתונים מפורטים של רכוש חומרי, במיוחד עבור חומרים חדשים או מיוחדים.כתבי עת ומסמכים בכנס יכולים לספק נתונים רכוש כי לא ניתן יהיה זמין במאגרי נתונים מסחריים.

מסדי נתונים ממשלתיים כגון אלה ששומרים על ידי NIST (המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה) מספקים נתונים התייחסות לחומרים רבים.מאגרי מידע אלה הם בעלי ערך מיוחד עבור אבטחת האיכות והעקביות שלהם.

חברות מקצועיות וארגונים מסחריים לעתים קרובות לשמור על מסדי נתונים של נכסים חומריים עבור תעשיות ספציפיות שלהם.לדוגמה, ארגונים אווירוקל לשמור על מסדי נתונים של תכונות עבור חומרי אווירור, לעתים קרובות כולל נתונים בטמפרטורות שונות ותנאים סביבתיים.

ארכיון תגיות Key Materials

כדי לחזק את המידע שהוצג, הנה סיכום מקיף של התכונות החומריות המרכזיות המשמשות NX Siemens סימולציות מבניות:

• (הופנה מהדף "Modulus of Ambicioity" (Modulus of Ambicioity): FLT:1 מודד נוקשות חומרית והתנגדות לעיוות אלסטי.Determines how a Structure will deflect under העומס.
• (FLT:0) Ratio של Poisson:FreaLT:1) מתאר את הקשר בין זן אקסקלי ומאוחר יותר. משפיע על חלוקת הלחץ בהטעינה רב-אקאלית.
• (FLT:0) רגישות: 1 Mass per Unit נפח.הכרחי עבור ניתוחים דינמיים, עומסי כבידה ואפקטים לא רצויים.
• (ב) ⁇ :0) ⁇ : מדרגה 1 של מתח שבו החלת עיוות קבוע.שימוש בערכת בטיחות ותחזיות כישלונות.
• (FLT:0) כוח Tensile Tensile:cioFLT:1 , הלחץ המקסימלי חומר יכול לעמוד בפני שבר.שימוש עבור תחזיות כישלונות סופיות.
• (FLT:0) הרחבת ה-Cefficient: FLT:1) מתאר שינוי ממדי עם טמפרטורה.הכרחי לניתוחים תרמיים-מבנה.
• (FLT:0) Thermal Conductment: (FLT:1) היכולת לבצע חום.
• (FLT:0) specific Heatve: 1FLT) כמות החום הנדרש כדי להעלות את הטמפרטורה.שימוש בניתוחים תרמיים טרנסיים.
• (FLT:0) Shear Modulus:FLT:1hil Resistance to Shear deformation. קשור למודולוס של יאנג ויחסו של Poisson לחומרים איזוטרופיים.
• (FLT:0)Bulk Modulus:FLT:1 Resistance to Volumetric דחיסה.

מסקנה

חישוב מדויק ויישום של תכונות חומריות הוא היסוד להשגת סימולציות מבניות אמינות ב NX Siemens. התכונות החומריות שאתה מקבל ישירות לקבוע כיצד המודל שלך מגיב לעומסים, לטמפרטורות ולתנאים סביבתיים אחרים.הבנת המשמעות הפיזית של כל נכס, לדעת כיצד להשיג ערכים מדויקים וליישם אותם נכון בתוכנה הם מיומנויות חיוניות עבור כל מהנדס עובד עם ניתוח אלמנט סופי.

ההשפעה של תכונות חומריות משתרעת לאורך כל זרימת העבודה של סימולציה, ממודל ראשוני ההתקנה באמצעות פרשנות תוצאות והחלטות עיצוב. שגיאות בתכונות החומריות יכול להוביל עיצובים לא בטוחים או פתרונות שמרניים שלא בהכרח לבזבז חומר ולהגדיל את העלויות.

בעוד שטכנולוגיית החומרים ממשיכה להתקדם עם ⁇ חדשות, תרכובות ותהליכי ייצור, החשיבות של סיווג חומרי מדויק רק עלייה. מהנדסים חייבים להישאר נוכחיים עם שיטות בדיקה חדשות, גישות חישוביות, ומאגרי מידע חומריים כדי להבטיח את הסימולציות שלהם לשקף את ההבנה האחרונה של התנהגות חומרית.

על ידי ביצוע שיטות הטובות ביותר לניהול נכסים חומריים - כולל תיעוד זהיר, אימות נגד נתוני הבדיקה, עדכונים קבועים ותשומת לב ליחידות ועקביות - מהנדסים יכולים למקסם את הערך של NX סימנס שלהם ולקבל החלטות עיצוב מושכלות בהתבסס על תוצאות ניתוח אמינות.ההשקעה בהשגת וליישם תכונות מדויקות משלם דיבידנדים באיכות עיצוב, בטיחות ויעילות לאורך תהליך פיתוח המוצר.

לקבלת מידע נוסף על ניתוח יסוד סופי ומיומנויות סימנס NX, בקר הרשמי (FLT:0Siemens FEA PageIRFLT:1 או לחקור משאבים נוספים על FLT:2Siemens PLM SoftwareFLT 3).