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黏彈性

本章說明 FrontISTR 採用的黏彈性構成定律。關於選用方式與輸入指定的詳細資訊,請參閱功能篇的材料資料

現象(黏彈性響應)

TBD(於下一階段撰寫正文)。

一般化 Maxwell 模型

FrontISTR 採用一般化 Maxwell 模型。 令偏差應變為 \(e\),支路 \(m\) 上的偏差黏性應變為 \(q^{(m)}\),並將偏差彈性應變 \(h^{(m)}\) 定義為

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

則構成方程式如下成為 \(e\)\(h^{(m)}\) 的函數。

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

其中,

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

此外,\(h^{(m)}\)

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

求得。其中,\(\lambda_m\) 為鬆弛時間。

Prony 級數

鬆弛模數 \(G\) 以以下 Prony 級數表示。

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

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