ANSYS'deki özel malzemeler oluşturmak, benzersiz termal veya mekanik özellikleri ile ilgili temel bir beceridir, özel malzeme özelliklerini tanımlamak için doğru modelleme yeteneğiniz gereklidir.Bu kapsamlı kılavuzluk materyali kütüphanesinde sizi takip etmek ve YS'de özel malzemeler, yeni polimerler veya malzemelerle çalışmak, sonlu element analiz yeteneklerini geliştirmek için gerekli olan temel bir kılavuzdur.
ANSYS'de Malzeme Özelliklerini Anlamak
Özel malzemelerin yaratılmasına girmeden önce, ANSYS'nin simülasyonlarda kullandığı çeşitli malzeme özelliklerini anlamak ve malzeme özelliklerini farklı kategorilere nasıl cevap verdiğini anlamak önemlidir. Mekanik özellikler farklı analizlerde özel bir amaç sunar. Mekanik özellikler elastik modulus (Young's Bulkulus), shear modulus, modulus, modulus ve değiştirici, Poisson'nun oranı ve verim gücü.
Termal özellikler termal iletkenliği, özel ısı kapasitesi, termal genişleme katsayısı ve referans sıcaklığı içerir. Bu parametreler termal analiz ve çiftleştirilmiş termal-yapısal simülasyonlar için gereklidir.
Mekanik analizler için, belirli analiz türüniz için gerekli olan temel bir özellik, sadece gerekli parametreleri, malzeme yaratımını ve gereksiz karmaşıklığınızı ifade ettiği gibi. Dinamik analizler için, barajlama katları da tanımlanmalıdır.
Mühendislik Data Modülleri Erişim
ANSYS Workbench'deki Mühendislik Data modülü, tüm malzeme tanımlarınızı simülasyonlarınızda yönetmek için merkezi olarak hizmet eder. Bu modüle erişmek için, ANSYS Workbench başlatıp ya da mevcut bir proje veya açık bir şekilde oluşturabilirsiniz. Project Schematic penceresi, analiz iş akışınızın farklı aşamalarını temsil edecek çeşitli hücreler göreceksiniz.The Engineering Data cell is usually located near the top of the database icon.
Mühendislik Data hücresine, Mühendislik Data arayüzünü açmak için iki tıkla. Bu arayüz, görüntüleyebileceğiniz, oluşturulabilecek, değiştirebileceğiniz ve malzeme tanımlarını yönetebileceğiniz kapsamlı bir ortam sağlar. Sol panel, Genel Malzemeler, Mühendislik Data Sources ve herhangi bir özel materyal kütüphaneleri gibi kategorilere ait malzemeleri gösterir.
Mühendislik Data modülü, diğer kaynaklardan gelen çeşitli materyal veritabanlarına bağlanır, özel uygulamalar için yüzlerce önceden tanımlanmış materyali içeren modüller içerir. Ayrıca dış malzeme veritabanına bağlanabilir veya diğer kaynaklardan gelen malzeme verileri de bağlanabilirsiniz.
Yeni Bir Özel Materyal Yaratmak
Yeni bir özel malzeme oluşturmak için, Mühendislik Data arayüzünde araç çubuğuna gidin ve [[Döneticileri:0)Mühendislik Data Sources) bölümünden gelen yeni bir materyal eklemek için seçenek bulacaksınız.Yeni bir materyal eklemek için tıklayınız.For the carbar in the Engineering Data interface and click on theDANI:2Add Material from the menu.
Bu materyali gerçek kimliğini veya amacı yansıtan bir şey için hemen yeniden isimlendirin. net, tanımlayıcı isimleri kullanarak, özellikle birden çok özel materyali içeren karmaşık projelerde. Örneğin, varsayılan adı terk etmek yerine, "Müşteri Titanium Alloy Ti6Al4V Mod" veya "Polymer Composite Carbon Fiber Epoxy" olarak adlandırabilirsiniz.
Yeni materyalinizi yarattığınızda ve isimlendirdiğinizde, mülk tanımı için hazır bir boş şablon olarak görünür. Bu aşamadaki malzeme henüz simülasyonlarda kullanılmadığı anlamına gelir. Bir sonraki adım, analiz ihtiyaçlarınıza ve modellemenize dayanan gerekli maddi özellikleri sistematik olarak ekleyebilmektir.
Duplicating and Moding Existing Materials
Özel malzemeler oluşturmak için alternatif ve sık sık sık daha verimli bir yaklaşım, deneysel veri veya üretici özellikleri ile eşleşen mevcut bir malzeme ile başlamaktır.
Mevcut bir materyali tekrarlamak için, Outline ağacındaki materyal kütüphanesini göz önünde bulundurun ve hedef materyalinize yakından benzeyen bir malzeme bulun.Its the material name and selecturFLT:0Con[Döneticileri ile birlikte)
Yeni kimliğini yansıtacak tekrar isim, o zaman orijinalden farklı olan özellikleri değiştirmeye devam edin. Bu yaklaşım önemli zaman tasarrufu sağlar, çünkü birçok özellik değişmemiş olabilir ve yalnızca özel materyalinizi temel malzemeden ayırt eden özel parametreleri ayarlamanız gerekir. Örneğin, eğer standart bir çelik alaşımı kopyalasanız, sadece belirli alaşımlarınızı ve daha sonra sadece belirli alaşımların özelliklerini eşleştirmek için verim gücünü ve nihai çekme gücünü ayarlayabilirsiniz.
Linear Elastik Malzeme Özellikleri
Linear elastik malzemeler, yapısal analizdeki en yaygın kullanılan malzeme modelleridir, elastik aralıkta stres ve su arasındaki doğrusal bir ilişki ile karakterize edilir. Özel malzemeniz için lineer elastik özellikleri tanımlamak, Outline ağacındaki materyali seçin, sonra merkezi panelindeki mülk kategorileri arayın.
Ekran:0)Linear Elastic[[Dönetici: 0 3) Bu, malzemenin tüm yönlerde aynı özellikleri olduğunu varsayar.Inotropic material, tipik olarak Young's Mod (elastic mod) ve Poisson'un Orantılı Boyut[Döneticileri)
Genç Modulus, malzemenin sert veya sıkıştırıcı yükler altında elastik deformasyona karşı direnç gösterir. 70 ila 80 GPa arasında alüminyum alaşımlar ifade edilir, tipik olarak Pascals (Pa), megapascals (MPa), veya gigapascals (GPa). Örneğin, yapısal çelik genellikle yaklaşık 200 GPa'nın Modulusu vardır, ancak 70 ila 80 GPa'dan 80'e kadar alüminyum alaşımları ve polimerler 1'e kadar 5 GPa değere sahip olabilir.
Poisson'un Oranları, bir materyalin ters olmayan strese maruz kaldığı zaman, 0 ila 0,5 arasında tipik olarak 0 ila 0.5 arasında değişen boyutsız bir miktardır, 0.25 ile 0.35 arasında düşen mühendislik malzemeleriyle tipik olarak Poisson'un yaklaşık 0,5'i kadar olan basıncına sahiptir.
Farklı yönlerde farklı özellikler sergileyen malzemeler için, ahşap veya fiber-reinforce kompozitler gibi, üç karşılıklı simetri uçağına sahip ve dokuz bağımsız sabiti gerektirmez.Anisotropic Elasticity[Dönetici:2).Anisotropic Elasticity[Dönetici: 1)
Parke ve Mass Properties
Yoğunluk en temel malzeme özelliklerinden biridir ve neredeyse tüm analizler için ANSYS'de gereklidir. Kitle, ağırlık, inertia ve çekimsel etkiler hesaplamasını etkiler ve dinamik analizler için önemlidir, modal analizleri ve hız veya vücut güçleri içeren herhangi bir simülasyon.
Özel malzemeniz için yoğunluk tanımlamak için, [[Density[[DFLT:1) malzeme mülkiyet listesindeki mülkler ve giriş alanını etkinleştirebilmek için tıklayın (g/cm3) veya çeşitli birim sistemlerindeki yoğunluk değerini girin (p=3) böylece, projenizin genel ünitesi ile tutarlı olmasını sağlayın.
Referans için, yapısal çelik genellikle yaklaşık 7850 kg/m3, alüminyum alaşımları yaklaşık 2700 kg / 3, titanyum alaşımları yaklaşık 4500 kg / 3 ve ortak polimerler 900 ila 1400 kg / 4 arasında bir aralığı vardır.Eğer kompozit malzemelerle çalışıyorsanız, etkili yoğunluk, seçmenlerin yaklaşık 2700 kg/m3'ü ve vücutlarını bağlıdır.
Bazı gelişmiş uygulamalarda, sıcaklık bağımlı yoğunluk tanımlamanız gerekebilir, bu özellikle önemli sıcaklık değişikliklerini meydana getiren termal analizler için önemlidir. ANSYS, tabular verileri veya matematiksel ifadeleri kullanarak sıcaklık fonksiyonunun bir işlevi olarak giriş yoğunluklarına izin verir, daha doğru bir şekilde termal genişleme ve buoyancy modellenmesi sağlar.
Ek Termal Özellikler Ekle
Termal özellikler ısı transfer analizleri, termal stres analizleri ve herhangi bir çift termal-yapısal simülasyonlar için gereklidir. termal iletkenlik, özel ısı kapasitesi ve termal genişleme katsayısı dahil etmeniz gerekir.
[FONT:0) ⁇ iletkenliği[DÜT:1], bir malzemenin ısıyı yapabilme yeteneği ve metre başına gelen bakır birimlerinde ifade edilir (W/m·K) veya benzer birimlerde, özellikle de bakır (yaklaşık 400 W /m·K) veya alüminyum (yaklaşık 200 W /m·K) gibi yüksek ısıyı içerirken, polimerler veya seramikler gibi malzemelerde verimli bir şekilde transfer ısısı, normal olarak 0.1 ila 2 W /m·K.
Özel malzemenize termal iletkenliği eklemek, fiber-reinforced kompozitler gibi malzemeler için farklı axes, selecturFLT:2)Isotropic Thermal Conductivity) ve her bir temel yönde farklı ısıtılabilirlik için ayrı değerler tanımlamak.
[FONT:0]Mutfak ısı kapasitesi), bir derece ile bir birim hacminin ısısını yükseltmek için gerekli olan enerjiyi temsil eder.Bu özellik, yaklaşık 4180 J /kg·K) veya benzer birimlerinde ifade edilir.
[FONT=0]K. ısı geçişinin verimsizliği[[DDDD), sıcaklık değişikliklerinin ne kadar genişlediğini veya sıcaklık değişikliklerini ile sözleşmeleri genişletdiğini açıklar. 10 ila 25 × 106 /°C, polimerlerin genellikle yüksek değerleri olsa da, 50 × 10 - 6 /°C'nin üzerindeki ısıtılmasının önemli olduğunu açıklar.
Nonlinear Material Modellerini Uygulamayın
Birçok gerçek dünya materyali, özellikle büyük deformasyonlara maruz kaldığı zaman, yüksek stres seviyelerini veya elastik sınırın ötesine yüklemektedir. ANSYS, plastiklik, hiperelasticity, vielasticity ve sürüküm dahil olmak üzere bu davranışları yakalamak için birkaç doğrusal materyal modeli sunar.
[FONT=0)Plastikite modelleri[Döneticileri) [Döneticileri) [Döneticileri) [FONT=0)) Kaynaklama modelleri[FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=STR][FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=I=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=
Malzeme sertleştirme davranışının daha doğru temsili için, çok lineer bir izotropik zorlama kullanabilirsiniz, bu da simülasyon sırasında stres-strain eğrisini tanımlamanıza olanak sağlar.Bu yaklaşım özellikle maddi testlerden kaynaklanan stres-strain verileriniz olduğunda faydalıdır.
[FONT:0]Hyperelastic modeller[Dönetici:0] [Dönetici:0)Hyperelastic modeller [Döneticiler, Ogden ve Yeoh modelleri genellikle tektonik gerilimler, aksiyel gerilimler ve biyolojik dokular gibi deneysel test verilerinden türetilen materyaller için tasarlanmıştır.
Viscoelastic models capture time-dependent material behavior, where stress depends not only on strain but also on the rate of strain and loading history. These models are important for polymers, biological materials, and other materials that exhibit creep, stress relaxation, or rate-dependent behavior. Defining viscoelastic properties typically requires specifying relaxation moduli or creep compliance functions, often represented using Prony series parameters.
Sıcaklık-Dependent Özellikler Tanımlama
Birçok malzeme özellikleri sıcaklıkla önemli ölçüde değişir ve bu varyasyon için muhasebe, geniş sıcaklık aralıklarında çalışan sistemlerin doğru simülasyonu için önemlidir. ANSYS, sıcaklık fonksiyonunun işlevi olarak neredeyse herhangi bir malzeme mülkünü tanımlamak için izin verir, malzeme davranışı üzerinde daha gerçekçi modelleme sağlar.
Sıcaklık bağımlı bir mülk tanımlamak için, sıcaklık bağımlısı yapmak istediğiniz mülk seçin, sonra sıcaklık bağımlılığı eklemek için seçeneği arayın. Bu genellikle mülk değeri alanına bir sonraki küçük bir simge veya çek kutusu tarafından belirtilir.Bir kez aktif olarak, bir nakit formatı kullanarak farklı sıcaklıklara giriş yapabilirsiniz.
İki sütunlu bir tablo oluşturun: Bir sıcaklık ve biri için şu değer için.Çok fazla sıcaklık-property çiftleri bu simülasyonun beklenen sıcaklık aralığına kadar otomatik olarak bu veri noktaları arasında sıcaklık artışını yansıtacaktır. Örneğin, eğer sıcaklık-bağımlı genç Modları çelik için tanımlarsanız, 20°C, 200°C, 400C, 600°C ve 800 °C'de giriş değerleri girebilirsiniz.
Sıcaklık aralığınızın, beklenen aşırı uçların ötesinde küçük bir marj dahil olmak üzere simülasyonunuzda karşılaşacağı tüm sıcaklıklara kapıldığına emin olun. Simülasyon sıcaklığı, tanımlanmış aralığınızın dışında düşerse, ANSYS genellikle en yakın veri puanlarını kullanarak ekstrapolate olacaktır, bu da kritik uygulamalar için, sıcaklık aralığınızı genişleterek ekstrapolasyon davranışını doğrulama davranışını doğrulamayı düşünün.
Kompozit malzemelerle çalışmak
Kompozit malzemeler, özellikle fiber-reinforced kompozitler, anisotropic doğası ve tabakalı inşaat nedeniyle özel bir göz önünde bulundurmanız gerekir. ANSYS, kompozit malzemeleri tanımlamak ve yapılandırmaları Kompozit PrepPost (ACP) modülü aracılığıyla temizlemek için özel bir göz önünde bulundurmaktadır, ancak aynı zamanda temel veya sonotropik özellikleri doğrudan Mühendislik Data modülünde tanımlayabilirsiniz.
Temel veyaotropik bir kompozit malzeme için, üç ana yönde elastik özellikleri tanımlamanız gerekir: uzun (sıcak) ve üç hearli modül (Gxy, Gy-thickness.
Bu özellikleri tanımlamak için, koordinat sistemine dikkat edin ve malzeme yöneliminin geometrinizle doğru bir şekilde uyumlu olmasını sağlayın. Fiber yön (tipik olarak malzeme koordinatlarında x-yönlü) maksimum sertlik yönünde uyum sağlamalı. Transverse özellikleri genellikle uzun süreli kompozitler için çok daha düşük, fiberlerin mekanik performansa baskıya yönelik baskılarını yansıtacaktır.
Farklı yönelimlerde birden çok katmanla daha karmaşık kompozit yapılar için, ply kontensiyonları, yönelimleri ve başarısızlık kriterlerini tanımlamak için gelişmiş yetenekler sağlayan ACP modülünü kullanmayı düşünün.Bu yaklaşım özellikle de havacılık ve otomotiv uygulamaları için değerlidir.
Dış Kaynaklardan Materyal Verileri Kullanımı
ANSYS çeşitli dış kaynaklardan ithal malzemeleri destekler, bu da özellikle maddi veritabanı veya üretici tarafından üretilen özel malzemeler yaratma sürecini önemli ölçüde kolaylaştırabilir. Çeşitli ithalat biçimleri de dahil olmak üzere XML dosyaları, metin dosyaları ve dış malzeme veritabanına bağlantılar.
Malzeme verilerini ithal etmek için, [[0)Mühendislik Data Sources) Dış ağaçtaki bölüm ve erişim ithalat seçeneklerine erişmek için doğru tıkla. SelecturFLT:2)Import) ve uygun dosya formatını seçer. ANSYS size dış kaynakınızda, dış kaynakınızda bulunan verileri dış kaynakınızda bulunan uygun malzeme özelliklerini kullanarak yönlendirecektir.
Birçok malzeme tedarikçi ve veritabanı, ANSYS veya diğer sonlu elemanlar analizi yazılımı ile uyumlu formatlarda veri sağlar. Örneğin, [[Döneticileri:0)MatWeb), binlerce malzeme için veri sağlayan kapsamlı bir online malzeme veritabanıdır, bu da ANSYS'ye aktarılabilir ve ithal edilebilir.
Malzeme verilerini ithal ederken, her zaman ithal edilen özelliklerin doğru ve tamamlanmış olduğunu doğrulayın.Demek için ünite dönüştürme hataları dış kaynaklardan veri ithal ederken yaygın bir problem kaynağıdır. Ayrıca analiz türüniz için gerekli tüm özelliklerin ithal edildiğini doğrulayın; bazı dış kaynaklar özel simülasyonunuz için gerekli tüm özellikleri içermeyebilir.
Materyal Kütüphaneleri Yönetimi
Çeşitli projeler için birden çok özel malzeme geliştirirken, onları yeniden kullanılabilir materyal kütüphaneleri organize etmek giderek daha önemli hale gelir. ANSYS, projelerde ve diğer ekip üyeleriyle paylaşılan özel materyal kütüphaneleri oluşturmanıza olanak sağlar, simülasyon iş akışınızda tutarlılık ve verimlilik teşvik eder.
Özel bir materyal kütüphanesi oluşturmak için, öncelikle kütüphanede bir Mühendislik Veri kaynağı içinde eklemek istediğiniz tüm malzemeleri tanımlayabilirsiniz.Bir kez malzemeniz tanımlanırsa, tüm Mühendislik Data kaynağını kütüphane dosyası olarak ihraç edebilirsiniz.Fortline ağacındaki Mühendislik Data kaynağına tam tıklama ve Export).
Diğer projelerde özel bir materyal kütüphanesi kullanmak için, Mühendislik Data modülü açın ve bu kütüphanede belirtilen tüm malzemelere tıklayın. SelecturFLT:0)Mühendis Data Sources[Dönetici:1) ve kütüphanenize göz atın.
Farklı malzeme kategorileri için ayrı kütüphaneler (metaller, polimerler, kompozitler) veya farklı projeler veya müşteriler için, malzeme tanımları veya yorumları belgelemek için iyi organize edilen materyal kütüphaneleri korumak önemlidir.
Özel Malzemeleri Geometriye İmzalamak
Mühendislik Data modülünde özel malzeme özelliklerini tanımlamış olduğunuz zaman, bir sonraki adım bu malzemeleri simülasyon modelinizde uygun bileşenlere veya bedenlere atamak. Bu işlem ANSYS Workbench içinde Mekanik uygulamanızda meydana gelir, geometrinizi ve ağınızı ayarladıktan sonra.
Bir malzeme atamak için, öncelikle Mühendislik verilerinizin mekanik analizinize uygun şekilde bağlı olduğundan emin olun. Proje Schematic'de, Mühendislik Data hücresi ve analiz sisteminiz arasında bir bağlantı hattı göreceksiniz.Eğer bu bağlantı mevcut değilse, bağlantı kurmak ve kapatmanız gerekebilir.
Mekanik uygulama, analiz sisteminizde Model veya Kurulum hücresine çift tıklayarak açın. Mekanik arayüzde, soldaki Outline ağacı, geometri, koordinat sistemleri, bağlantıları, ağ ve analiz ayarlarını da içeren modelinizi gösterir.The Geometry).Geometry).
Bir malzeme bir vücut için, Outline ağacındaki vücudu veya Grafik penceresinden aşağıya tıklayarak, aşağıdaki tüm mevcut malzemelerin listesini görmek için tıklayın (tipik olarak ekranın altındaki), seçtiğiniz vücut için çeşitli özellikleri göreceksiniz.(0Malma[Dönetici:0Maliyeler)
Listeden özel materyali seçin. Malzeme ödevi hemen seçilmiş bedene uygulanacak ve tüm bunları bir kez daha sunabilecek birden çok bedenler içeriyorsa.
Birçok bileşenle karmaşık toplantılar için, aşağıdaki gibi düşünün:0)Mal Assignment[Dönetici: 1) özelliği, bu, malzemeleri birden çok bedene atamak için daha verimli bir arayüz sağlar. Bu özellik, tüm vücutlarını ve mevcut malzeme atamalarını tek bir masada görmenizi sağlar, büyük modeller boyunca malzemeleri yönetmek daha kolay hale getirir.
Madde Adı
Malzemeleri geometrinize tayin ettikten sonra, tüm atamaların analize başlamadan önce doğru olduğunu doğrulamak önemlidir.Incorrect material assignments yaygın bir simülasyon hataları kaynağıdır ve hemen açık olmayabilir gerçekçi sonuçlar doğurabilir.
Görsel olarak Outline ağacındaki malzeme atamalarını inceler ve her vücudu doğru malzeme atamasına olanak sağlamak için genişletin. malzeme atamaları olmadan Bodiesler genellikle uyarı ikonunu göster veya "Structural Steel" veya başka bir varsayılan materyal göstermeyecektir.
Grafik pencereyi malzeme tarafından renk kodlanmış bedenlere kullanın, bu da malzeme atamalarının hızlı bir görsel doğrulama sağlar. Mekanik arayüzde, farklı malzemeler için farklı renkler göstermek için ekran ayarlarını değiştirebilirsiniz, herhangi bir misad malzemeleri bir bakışta tanımlamak kolay hale getirir.Bu özellikle de birden çok malzeme kullanıldığı karmaşık toplantılar için yararlıdır.
Her vücut için malzeme özelliklerinin beklendiğini doğrulama paneline göz atın. Malzeme tanımı veya atama sırasında meydana gelebilecek hataları yakalamaya yardımcı olur.
Tam analiz yapmadan önce, minimum hesaplama gereklilikleri ile basit bir kontrol analizi yapmayı düşünün. Örneğin, modelin beklenen gibi davrandığını doğrulamak için basit bir yük örneği ile statik bir yapısal analiz yapın.Dencere ve yükler için makul bir aralıkta olduklarının incelenmesi.
Preliminary Simülasyonları Koşuyor
Malzemeler atanır ve doğrulanırken, ön bir simülasyon daha fazla hesaplamalı yoğun analizlere taahhüt etmeden önce önemli bir doğrulama adım olarak hizmet eder.Bir ön simülasyon, malzeme tanımları, sınır koşulları veya modelleme ile ilgili herhangi bir sorunu tespit eder.
Planlanan analizinizin basitleştirilmiş bir versiyonunu mümkün olan karmaşıklığıyla yapılandırın. Örneğin, bir koarser ağ kullanın, basitleştirilmiş yükleme koşulları veya geçici analizler için daha kısa bir süre süresi kullanın. hedef, önemli bir hesaplama süresi yapmadan malzeme davranışını doğrulayabilmenizdir.
Analiz ayarlarını, sınır koşullarını ve simülasyon hedeflerinize göre yükler. Tüm gerekli kısıtlamaların katı vücut hareketini önlemek için uygulanabilir ve bu yükler fiziksel olarak gerçekçi bir şekilde uygulanır. Lineer olmayan analizler için, özellikle de adım ve yakın olmayan özellikleri yükleyerek, çözüm parametrelerine sahip özel malzemelere dikkat edin.
Çözüme tıklayarak çözüm başlatın:0)Solve) Mekanik arayüzdeki çözüm, çözümün çözümü, yakınlık davranışı, uyarıları ve hataları görüntüleyin.
Çözüm başarılı bir şekilde tamamlandığında, sonuçları incelemeye devam edin. Çözüm hataları ile bir araya gelme veya sonlandırmazsa, hata mesajları dikkatle gözden geçirin, çünkü genellikle problemin kaynağı hakkında belirli bilgiler sağlar. Common issues, gerekli özellikleri veya maddi davranışların sayısal yükümlülüklerine yol açan maddi özellikleri içerir.
Analiz ve Geçerlilik Sonuçlar
Ön simülasyonunuz, ayrıntılı analiz ve bu sonuçların geçerliliği, özel materyalinizin beklendiği gibi davranılmasının önemli olduğunu elde ettikten sonra, bu geçerlilik süreci çeşitli sonuç miktarlarını incelemeyi ve teorik tahminlere karşı karşılaştırmayı içerir, deneysel veriler veya mühendislik yargılarına karşı.
Yer değiştirme veya deformasyon sonuçlarını inceleyerek başlayın. Boyut ve deformasyon şeklinin geçerli yükler ve malzeme özellikleri için makul olduğunu kontrol edin. Örneğin, yüksek elastik moduluslu çok sert bir malzeme tanımladıysanız, nispeten küçük deformasyonlar görmeniz gerekir. Conversely, uyumlu malzemeler aynı yükleme koşulları altında daha büyük deformasyonlar göstermelidir.
Modeliniz boyunca stres dağılımı, yüksek stres konsantrasyonu alanlarına özel dikkat edin. Uygulanan yükler ve geometriye dayanan maksimum stres değerlerinin beklenen aralıklarda olduğunu belirtmek. Tanımlanan veri gücü veya nihai gücü olan malzemeler için, streslerin bu sınırları aşacağını kontrol edin, bu sınırların plastik deformasyon veya potansiyel başarısızlıkları işaret eder.
Stres sonuçları ve malzeme özellikleri ile tutarlı olmaları için sonuçları zorlayın. Lineer elastik malzemeler için, stres ve su arasındaki ilişki Hooke'nin kanununu takip etmeli ve elastik modulusa eşit olarak zorlamak için stres oranıyla.Bu ilişkiden gelen herhangi bir önemli sapmalar, çözümdeki hataları gösterebilir.
Sıcaklık analizleri için, sıcaklık dağıtımları ve ısı flux sonuçları. Sıcak bölgelerden beklenen ısı akışlarının ve ısı geçişi oranın tanımladığınız ısı iletkenliği ile tutarlı olduğunu ölçmek.Bu sıcaklık bağımlı özellikleri uygun sıcaklıklarda değerlendiriliyor ve bu malzeme davranışı sıcaklık aralığında uygun şekilde değişiyor.
Simülasyon sonuçlarınızı mevcut herhangi bir deneysel verilere, analitik çözümlere veya benzer analizlerden elde edin. Bu karşılaştırma, malzeme modelinizin en titiz geçerliliğini sağlar. Deney verileri mevcutsa, en yüksek yerinden edilmeler, zirve stresi veya başarısızlık yükleri gibi yüzde 10-20'den fazla farklar arasındaki farkları hesaplayın.
Malzeme Özellikleri
Ön simülasyonlarınızın ve geçerlilik çabalarınızın sonuçlarına dayanarak, malzeme özelliklerini beklenen davranış veya deneysel verilerle daha iyi bir anlaşma elde etmek için düzeltmeniz gerekebilir. Bu iteratif rafineri süreci, özellikle karmaşık malzemeler için veya sınırlı materyal verileri ile çalışırken normal bir parçasıdır.
Simülasyon sonuçlarınız beklentileriyle eşleşmezse, hangi maddi özelliklerin ayarlamaya ihtiyacı olabileceğini sistematik olarak değerlendirin. Örneğin, deformasyonlar beklenenden daha büyükse, elastik modulus çok düşük olabilir.Eğer termal yanıt çok yavaşsa, özel ısı kapasitesi çok düşük olabilir.
Malzeme özelliklerini değiştirmek için Mühendislik Data modülüne dön. Büyük ayarlamalardan ziyade arter değişiklikler yapın, çünkü bu, sonuçlarınızın her mülke olan duyarlılığını daha iyi anlamanızı sağlar.Her bir değişiklik yapın ve arkasındaki rasyonel, gelecekteki referans için değerli olabilecek veya modelinizi başkalarına açıklamanız için.
Malzeme özelliklerini değiştirdikten sonra, mekanik modelinizde malzeme atamasını güncelle. ANSYS genellikle Mühendislik Data'daki özellikleri değiştiğinde otomatik olarak güncellenir, ancak değişikliklerin modelinize yönlendirildiğini doğrulamak için iyi bir uygulamadır.Proje Schematic'de doğru tıklamanız ve seçmeniz gerekebilir.).Update).
Simülasyonunuzu güncel materyal özellikleri ile yeniden paylaşın ve önceki sonuçlarla yeni sonuçları karşılaştırın ve geçerlilik hedeflerinizle karşılaştırın. Bu iterative process of Simülasyon, Karşılaştırma, ayarlama ve yeniden-simulation, modeliniz ve beklenen davranışlarınız arasındaki tatmin edici anlaşmaya varıncaya kadar devam eder. kritik uygulamalar için, malzeme özelliklerinizdeki farklılıkların sonuçlarını nasıl etkilediğine yardımcı olur.
Gelişmiş Malzeme Teknikleri
Temel malzeme mülkiyet tanımının ötesinde, ANSYS, uzman uygulamalarda karşılaşılan karmaşık materyal davranışların simülasyonunu sağlayan gelişmiş malzeme modelleme yetenekleri sunar. Bu gelişmiş teknikler, maddi bilim ve kurucu modellemenin daha derin anlaşılmasını gerektirir, ancak zorlu sorunlar için önemli ölçüde daha iyi bir doğruluk sağlar.
[FONT:0] Kullanıcı tanımlı malzemeler[Döneticileri, Fortran veya C'de yazılmış ve ANSYS materyal kütüphanesinde bulunmayan özel modeller uygulamanıza izin verilir. Bu yetenek, belirli malzemeler için geliştirilmiş kullanıcı tarafından geliştirilen kullanıcı tarafından geliştirilmiş olan programlanabilir özelliklerle ilgilidir.
[[Damage ve başarısızlık modelleri[DDDamage ve başarısızlık modelleri[DDDDVT:0)Damage ve başarısızlık modelleri[DDDDDVT:1), metal ve seramikler için transfer modelleri için baskı ve başarısızlık kriterlerini öngörür.Bu modelleri uygulamak, birçok yönden farklı malzeme türlerine yönelik başarısızlık kriterlerini tanımlamak ve sıkıştırır.
[[DÜDÜ:0)Rate-bağımlı plastiklik[[DÜT:1) modeller, malzemenin verimsizliği ve sertleştirme davranışı üzerindeki baskı oranını yakalar, bu da etki için önemlidir, kaza ve yüksek hızlı form simülasyonlar için önemlidir. Bu modeller, güç ve sertleştirme davranışının nasıl değiştiğini tarif eden ek maddi parametreler gerektirir, tipik olarak bölünmüş Hopkins bar deneyleri gibi yüksek seviyeli testlerden elde edilir.
[FONT:0)Phase dönüşüm modelleri[Dönetici:0)[Dönderlik veya hizmet sırasında faz değişiklikleri geçiren malzemeler, örneğin hafıza alaşımları veya malzemeleri martensitik dönüşümü ile ilgili olarak. Bu modeller, dönüşümleri ve her faz mekanik özellikleri dahil olmak üzere geniş bir malzeme karakterizasyonu gerektirir.
Problem Çözme Ortak Materyal Tanımlama Sorunları
Deneyimli ANSYS kullanıcıları bazen özel malzemeleri tanımlama ve uygulama yaparken sorunlarla karşılaşırlar. Ortak sorunları anlamak ve çözümleri maddi gelişim sürecinde önemli zaman ve hayal kırıklığı yaratabilir.
[FONT:0]Bir materyal için herhangi bir özellik diğeriyle ve genel model birimleriyle uyumlu olmalıdır. Örneğin, metre ile SI birimlerinde çalışıyorsanız, kilogram ve saniyeler içinde moduluslar (Patro) Pascals (Pa yoğunluk) ile çalışır, ancak W/m·K. için verilen bir malzeme için tüm özellikler diğerleriyle tutarlı olmalıdır.
[FONT:0)Missing gerekli özellikleri[[Dönetici:0)[Döneticileri gerekli olan bazı hataları analiz eder. Farklı analiz türleri farklı özellikleri gerektirir; örneğin, termal analizler ısı iletkenliği ve belirli ısı gerektirir, yapısal analizler elastik özellikler ve yoğunluk gerektirir. Tüm gerekli özellikleri tanımlanırken. ANSYS genellikle hangi özelliklerin eksik olduğunu gösteren uyarı mesajları sağlar.
[FONT=0)Physically Gerçek olmayan mülk değerleri[[DÜT:1) yakınlık problemlerine veya nonsensical sonuçlara yol açabilir. Poisson'un oranı -1 ve en fazla malzeme için 0,5 arasında olmalıdır (tipik olarak 0 ila 0.5), elastik modulus pozitif olmalıdır ve ısı iletkenliği pozitif olmalıdır.Eğer yanlışlıkla giriş değerleri veya fiziksel olarak makul aralıklarda, ANSYS uyarıları veya çözümün bir araya gelmesi durumunda, çözümün bir araya gelmemesi gerekir.
[FONT=0]Temperature-bağımlı özellik ekstrapolasyon[Dönetici:0)[değiştir | kaynağı değiştirilen sıcaklık aralığının aralığına geçtiğinde, ANSYS, gerçek olmayan davranışların ötesine ekleyecektir.
[[Malzeme hataları[Döneticiler gibi) ve temel malzeme yönlendirmeleri, bu yöndeki özellikleri sağlamak için geometri ile uygun şekilde uyumlu olmalıdır (örneğin fiber yöndeki fiber yön gibi) ANSYS'de doğru bir şekilde yönlendirilir ve materyal yönlendirmeleri tanımlamak ve doğru bir şekilde kullanılır ve doğru şekilde doğru şekilde doğru şekilde doğru bir şekilde doğru şekilde doğru bir şekilde ayarlanmalıdır.
Malzeme Data Management için en iyi uygulamalar
Malzeme verilerin etkili yönetimi, doğruluk, tutarlılık ve çeşitli projeler ve ekip üyeleri arasında verimlilik sağlamak için önemlidir. Sağlam malzeme veri yönetimi uygulamaları hataları önlemeye yardımcı olur, hataları kolaylaştırmaya ve maddi mülk kaynaklarının izlenebilirliğini sağlar.
[FONT:0)Belirli malzeme mülk kaynakları[[Döneticileri yarattığınız her özel materyal için [Dönetici değeri nereden geldiği, materyal testinden, edebiyattan, üretici veri çarşaflarından veya mühendislik tahminlerine ek olarak, belirli belgelere, test raporlarına veya yayınlara atıfta bulunun. Bu belge, materyal özelliklerinin kalite güvencesi, düzenleyici uygunluk ve gelecekteki doğrulama veya güncellemeler için önemlidir.
[[Dönetici:0)Implement version control[[Döneticiler için, özellikle işbirliği içinde ortamlarda malzeme özellikleri, yeni veriler veya testlere dayalı olarak geliştirilir veya güncellenir, açık sürüm numaraları ve değişim logları ile bir değişiklik tarihini korur.Bu uygulama, gerekliyse materyal tanımlarının nasıl geliştiğini ve önceki sürümlere geri dönmenizi sağlar.
[FONT:0] Tüm malzemeler ve projelerde tutarlı adlandırmalar[Döneticileri ve projeleri) olarak adlandırılır. malzeme türü, sınıf, spesifikasyon standart ve herhangi bir değişiklik gibi ilgili bilgileri içeren standart bir isim. Örneğin, "Çelik ASTM A36 Mod YüksekTemp" açıkça malzeme tipi, spesifikasyon ve yüksek sıcaklık uygulamaları için değiştirilmiş bir versiyon geliştirir.
[FONT:0]Validate materyalleri paylaşılan kütüphanelere eklemeden önce . Ortak bir kütüphane aracılığıyla diğer takım üyelerine özel bir malzeme yapmadan önce, test simülasyonları ve karşılaştırmalar yoluyla tam olarak doğrulayın.Bu kaliteli kontrol adım, birden fazla projeye olan hataların yayılımını önler ve paylaşılan materyal kaynaklarına güven sağlar.
[FONT:0)Yönergeli inceleme ve güncel materyal kütüphaneleri) Yeni veriler mevcut veya malzeme özellikleri değişim olarak kullanılabilir hale gelir. Malzeme kütüphanelerinizin periyodik incelemeleri, bu özelliklerin mevcut ve doğru kalmasını sağlamak için.Mevcut verileri veya test sonuçlarına dayanan mevcut olanları güncelleyin.
Malzeme Testi Data
En doğru malzeme modelleri için, fiziksel materyal testinden verileri entegre etmek, belirli malzeme toplu veya formülasyonunuzu tam olarak temsil eden özellikler sunar. ANSYS, özellikle doğrusal olmayan materyal davranışları için deney yapmanıza yardımcı olmak için araçlar sunar.
Test verileri, yapısal malzemeler için en yaygın malzeme özellikleri kaynağıdır. Standart bir çekme testi, test sırasında değişen kesit alanı için hesap veren stres-strain verileri sağlar.
elastik özellikler için, herhangi bir verim olmadan önce ilk lineer bölgeyi kullanmanızı sağlayın. Poisson'un oranı, hem aksiyel yük sırasında hem de transverseki sular için transversen yük devretme oranıyla belirlenebilir.
Plastik davranış için, stres-strain eğrisinin plastik kısmını toplam gerginlikten uzaklaştırarak çıkarın.Bu plastik stres-strain verileri çoklu izotropik sertleştirme modelini kullanarak ANSYS'ye giriş yapın, bu verileri verim noktasının ötesinde modellemek için kullanır.
Elastomerler gibi hiperelastic malzemeler için, birden çok test türü genellikle materyali tamamen karakterize etmek için gereklidir. Bunlar, uygun hiperelastic model ve test verilerinizi seçerek bu araçları içerir.
Termal mülk testi, termal iletkenlik, özel ısı ve termal genişleme için veri sağlar.Diferansiyel tarama calorimetri (DSC) sıcaklık fonksiyonu olarak belirli ısı kapasitesi, termal mekanik analiz (TMA) ısı iletkenliği katsayısı sağlar. Sıcaklıklı sıcak-düşüklüm yöntemine giriş.Bu sıcaklık bağlı özellikleri için ANSYS'ye bu sıcaklık bağlı özellikleri için tabular giriş formatı kullanarak.
Malzeme Özellikleri Veritabanı ve Kaynaklar
Bu veritabanı ve kaynakları kullanarak makul doğruluk sağlamak için malzeme mülk verileri elde etmek için çok sayıda kaynak mevcuttur.Bu veritabanı ve kaynakları kullanmak, malzeme tanım sürecini önemli ölçüde hızlandırabilir.
[FONT:0]MatWeb[[DÜT:1), simülasyonlarda kullanılmak üzere ihraç edilebilir en kapsamlı ücretsiz online malzeme mülk veritabanından biridir. Metaller, polimerler, seramikler ve kompozitler dahil olmak üzere 150.000'den fazla malzeme için veri içeren veri tabanı.
[FONT=0]NIST Materials Data Repository[Dönetici:0)NIST Materials Data Repositoryory[Dönetici:0)[FONT:0)NIST Materials Data Repository[FONT][FONTDÜSTRİYE), ölçüm belirsizlik ve izlenebilirliği vurgulayan yüksek kaliteli malzeme verileri, özellikle iyi niyetli, güvenilir mülkiyet verileri bilinen doğrulukla gerektiren uygulamalar için değerlidir.
Malzeme üreticisi veri çarşafları belirli ticari malzemelerin özellikleri için mükemmel kaynaklardır. Çoğu üretici, temel mekanik, termal ve fiziksel özellikleri içeren ürünleri için teknik veri çarşafları sağlar.Veri üreticisi kullanarak, özelliklerin garanti edilen minimumlar yerine tipik değerleri temsil edebileceğini ve uygulamanızdan farklı olan belirli test koşullarını sağlayabilir.
ASM Handbook serisi gibi endüstri standartları ve el kitapları MMPDS (Metallic Materials Properties Development ve Standardizasyon) ve çeşitli ASTM standartları standart malzemeler için kapsamlı malzeme mülk verileri sağlar. Bu kaynaklar özellikle de havacılık, otomotiv ve diğer düzenleme endüstrileri için değerlidir.
Akademik literatür ve araştırma kağıtları genellikle ayrıntılı materyal karakterizasyon verileri içerir, özellikle roman malzemeleri veya özel uygulamalar için. Literatürden verileri kullanırken, test koşullarını dikkatlice not edin, örnek hazırlama yöntemleri ve yazarların bahsettiği özel düşünceler, bu faktörler önemli ölçüde ölçülmüş özellikleri etkileyebilir.
Satış ve Özel Paylaşım Malzemeleri
Geliştirilen ve doğrulanmış özel malzemeler kullanarak, onları meslektaşlarıyla paylaşıyor veya birden fazla proje boyunca kullanmak uygun ihracat ve belgelendirme prosedürleri gerektirir. ANSYS, veri bütünlüğü ve izlenebilirliği korumak için çeşitli mekanizmalar sunar.
Tek bir malzeme veya bir dizi malzeme ihraç etmek için, Mühendislik Data modülü açın ve Outline ağacında ihracat yapmak istediğiniz malzemeleri seçin. Doğru tıkla ve selectur0}Export[Dönemli:0)Export[Dönemli:0)Click dosyası için bir yer ve dosya adı seçin ve XML formatında kurtarılacak.Bu, tüm mülk tanımlarını içerir ve diğer ANSYS projelerinden ithal edilebilir.
Bir organizasyondaki malzemeleri paylaşmak için, ortak bir ağ yerinde merkezileştirilmiş bir materyal kütüphanesi kurmayı düşünün. Farklı materyal kategorileri veya projeler için ayrı klasörler ile iyi organize edilmiş bir dizi yapı oluşturun. Mağaza bu yerlerde malzeme, kaynakları, geçerlilik durumu ve herhangi bir kullanım notları tarif eden özel referans dosyaları ihraç eden materyal kütüphane dosyaları ihraç eder.
Malzeme paylaşımı, her malzemenin özelliklerini, kaynaklarını, geçerliliği durumunu açıklayan kapsamlı bir belge içerir ve önerilen uygulamalar. materyal kütüphane dosyasını içeren bir okuma dosyası veya malzeme spesifikasyonu belgesi oluşturun, kullanıcıların simülasyonlarında uygun şekilde uygulamaları gerekir.
Birden fazla kuruluş içeren işbirliği projeleri için, malzeme veri değişimi için açık protokolleri oluşturun. Materyal özelliklerinin gerekli olduğunu, materyal tanımlamalarına eşlik etmesi ve materyal güncellemelerinin nasıl iletişim kuracağını tanımlayın.Bu koordinasyon, tüm tarafların tutarlı materyal tanımlarını kullanması ve yanlış iletişim nedeniyle hataların riskini azaltır.
Üretim ortamlarında paylaşılan materyal kütüphaneleri için erişim kontrollerini ve onay süreçlerini uygulamayı düşünün. Özel bireyleri, paylaşılan kütüphanelere eklenmiş materyal kaynakların bütünlüğünü ve güvenilirliğini korumak için eklenmiş materyal kütüphane yöneticileri olarak tasarlayın.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
ANSYS'deki özel malzemeler, temel elastik olmayan davranışlardan doğru şekilde simüle etmek ve sonlu elemanlar analizlerinden anlamlı sonuçlar elde etmek için mühendisleri güçlendiren temel bir beceridir.Bu kapsamlı süreç, malzeme mülk gereksinimleri, erişim ve mühendislik Data modülüne erişim, temel elastik olmayan davranışlardan gelen özellikleri tanımlamak ve deneysel verilerle ilgili olarak dikkatli bir simülasyon ve karşılaştırma yoluyla malzeme modellerini uygulamaktır.
Özel materyal geliştirmedeki başarı, ayrıntılı, sistematik geçerlilik ve uygun belgelere dikkat gerektirir.Bu kılavuzda belirtilen pratik adımları takip ederek - burada açıklanan ilk materyal oluşturma, doğrulama ve rafinerileme yoluyla - simülasyonlarınızın sadakatini artıran doğru malzeme modelleri geliştirebilirsiniz.
Malzeme modellemesinin genellikle daha fazla veri ve özel malzemelerle deneyimlediğiniz gibi gelişmiş bir iteratif süreçtir. Malzemelerinizin ayrıntılı dokümanlarını kullanın, mümkün olduğunda deneysel verilere karşı bunları doğrulayın ve modellerinizi sürekli olarak yeni bilgi olarak geliştirin.
ANSYS yeterliliklerinizde, kullanıcı tanımlı malzemeler, gelişmiş başarısızlık kriterleri ve çiftleştirilmiş multifiziksel materyal davranışları gibi daha karmaşık fenomenler ve hesaplama analizleri ile elde edilen temel bilgi sınırlarını açıklayın.Bu kılavuzda sağlanan temel bilgiler ve öğrenme ile, daha zorlu maddi modelleme görevleri ele almak ve daha iyi mühendislik kararlarını sunmak için iyi donanımlı olacaksınız.