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[航空航天] 关于porous material

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发表于 2011-6-17 11:24:41 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 北京
本帖最后由 563999954 于 2011-6-17 11:27 编辑

有没有研究过多孔材料的啊 ?本人对这种材料的特性研究不多,故发帖求证在真实的多孔材料中这种力学特性是不是合理?
我百度了下,说多孔材料可以增强机械强度?!!云云~~~

对于abaqus中porous elasticity本构说明 可以在manual中搜索 “porous elasticity”


abaqus中的porous elasticity 本构模型,我在测试参数敏感性分析的时候,发现了一个很怪异的东西——初始孔隙比e0(表征材料相对的初始状态,疏松还是密实)大的时候,即较为疏松,同样压力状态下,抗压能力却很强相对于e0较小的时候,这个在porous elasticity公式上显示是合理的,但是与我们常识不同,当然越疏松是不是就越容易被压缩啊!!!
附件为我的模型inp 与odb文件,

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 楼主| 发表于 2011-6-18 09:32:14 | 显示全部楼层 来自 北京
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查找文献看到说:多孔材料的力学性能随着孔隙的增加而下降?!
不知道porous elasticity 的适合于哪种porous material 孔隙什么情况啊?
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 楼主| 发表于 2011-6-22 08:38:09 | 显示全部楼层 来自 北京
难道对数体积模量是(1+e0)的高阶?!急需理论支撑~~~~~
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 楼主| 发表于 2011-6-23 10:57:04 | 显示全部楼层 来自 北京
本帖最后由 563999954 于 2011-6-25 22:51 编辑

不用abaqus 自己分析公式,当e0=0,即初始孔隙为0,本构退化为致密体,
ln(p/p0)=1/k *(体应变) 类似于线弹性的 P=K*(体积应变) ,可以认为k(对数体积模量)与K(体积模量)也即和E v 是相关的,是表征材料特性的参数。

同时e=e0-detaH/H0 *(1+e0) =-detaH/H0 ,随着压缩,出现了负孔隙比,似乎理解上也是合理的,因为压缩时候认为骨架体积不变,压缩的孔隙体积。

最近将实验数据进行整理,又将土力学的知识看了一下,发现对于同一种材料,不同直径玻璃球,同样的容器(180mm见方的容器),e-lnp 曲线的卸载斜率(即k)是一样的(0.0015~0.0017),(但是对于300mm 见方的容器,卸载斜率却为0.0022)也就说容器内玻璃球经过压缩,卸载回弹的弹性变形应该是玻璃球自身的弹性变形,塑性变形应该是玻璃球受压后会滚动或平动使孔隙变小,这部分变形是不可恢复的--塑性变形(我是这样理解的)

也就说 k(对数体积模量)似乎只与颗粒的材料特性(E v)相关,也就是说porous elasticity 中表征材料特性的就是k ,

那e0 就会和,P0( 初始应力)Pt(弹性抗拉强度) 相关了,其实细细想来,似乎是合理的,对于海绵类的孔隙材料,e0 越大 ,当然越疏松,结构的抗拉强度就越小;对于像土壤等颗粒类的孔隙材料,抗拉强度为0,想保持孔隙就需要一个初始应力即P0,初始孔隙e0的大小应该与初始应力P0成反比,

由于查不到资料,只是从材料本构的参数上进行分析的,结合自己做的侧限压缩实验数据,暂时得到这样的结论,

至于180mm 见方容器与 300mm见方的容器 卸载斜率k 不同还需要实验进一步研究,由于容器在初始设计时只能承受10000N 左右的力,所以整个球床发生的位移较小,这里也是存在误差的,暂时就这样,有新的思路和结果在向大家汇报。

坛子里没有用到porous elasticity 本构的?我的塑性本构使用的cap plasticity ~~参数依然纠结啊!!!

实验的应力应变曲线在实验过程中的变形应该是由于颗粒的移动或滚动以及颗粒自身的(弹性)变形造成的(我是这样理解的)压缩的只是初始堆积结构的孔隙,卸载后恢复的变形应该是颗粒自身的弹性变形(由于颗粒没有损坏,颗粒自身不会发生塑性变形。——这里的理解是不是正确呢??

在使用理论模型进行刻画时,需要定义硬化帽,也就是本构的硬化定律关键的是屈服点不知道怎么得到?硬化数据从何开始?由于初始加载就有孔隙被压缩,是不是可以认为,一上来的加载就是塑性变形的?与我们传统的solid material 的变形特点好像是不太一样的

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发表于 2011-9-6 13:23:47 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
我刚刚开始做多孔性方面的模型,请问porosity是在哪定义的,我下了几个帮助文档,从inp文件能看到porosity设置,但导入abaqus后却怎么也找不到porosity在哪?
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发表于 2011-9-6 13:29:10 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
呵呵,看了你的例子,找到了,谢谢
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