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粘弹性

本章介绍 FrontISTR 所采用的粘弹性本构关系。关于选择方法和输入指定的详细信息,请参阅功能篇的材料数据

现象(粘弹性响应)

TBD(下一阶段编写正文)。

广义 Maxwell 模型

FrontISTR 采用广义 Maxwell 模型。 设偏应变为 \(e\),支路 \(m\) 中的偏粘性应变为 \(q^{(m)}\),则将偏弹性应变 \(h^{(m)}\) 定义为

\[ h^{(m)} \equiv e - q^{(m)} \]

。于是,本构方程可如下表示为 \(e\)\(h^{(m)}\) 的函数。

\[ \sigma(t) = K \, \operatorname{tr}\varepsilon \, I + 2 G_0 (\mu_\infty e(t) + \mu h) \]

其中,

\[ \mu h = \sum_{m=1}^{M} \mu_m h^{(m)}(t), \qquad \mu_\infty + \sum_{m=1}^{M} \mu_m = 1 \]

另外,\(h^{(m)}\)

\[ \dot{h}^{(m)}(t) + \frac{1}{\lambda_m} h^{(m)}(t) = \dot{e}(t) \]

求得。其中 \(\lambda_m\) 为松弛时间。

Prony 级数

松弛模量 \(G\) 用如下 Prony 级数表示。

\[ G(t) = G_0 \left[ \mu_\infty + \sum_{m=1}^{M} \mu_m \exp\!\left( \frac{-t}{\lambda_m} \right) \right] \]

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