شبیه سازی عددی رفتار مواد هایپرالاستیک غیر خطی به روش اجزا محدود

چکیده رساله ی حاضر به شبیه سازی عددی رفتار غیرخطی مواد هایپرالاستیک به روش المان محدود اختصاص دارد. به این منظور از نرم افزار المان محدودabaqus استفاده شده است. در ابتدا مکانیک مربوط به رفتار مواد هایپرالاستیک و به ویژه مکانیک مواد لاستیکی بررسی شده است. با توجه به اینکه تا کنون مدل های الاستیسیته ی غیرخطی متفاوتی برای مواد هایپرالاستیک ارایه شده است، در این تحقیق مدل هایی که کارآیی بیشتری دارند و در تحلیل های قبلی بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند بیان شده اند و اصول حاکم بر آن ها، مزایا و معایب هر یک نیز بیان شده است. همچنین در این تحقیق، نحوه ی پیاده سازی و حل المان محدود یک مسئله ی غیرخطی با ماده ی هایپرالاستیک در نرم افزار abaqus تشریح شده است. از آن جایی که برخی از مدل های هایپرالاستیک در این نرم افزار موجود هستند، این رساله قابلیت افزودن هر نوع رابطه ی ساختاری غیرخطی قابل قبول را به کتابخانه ی مواد موجود در نرم افزار abaqus را به خواننده می دهد. در این کار یکی از مدل های الاستیسیته ی غیرخطی پیشنهاد شده ی اخیرکه برای گستره ی وسیعی از مواد، با نتایج آزمایشگاهی تطبیق دارد، انتخاب شده و با استفاده از یک زیرروال مخصوص، معادلات آن در نرم افزار abaqus نوشته شده است. سه مود تغییرشکل برای مواد متفاوت در شرایط تراکم ناپذیر و تراکم پذیر شبیه سازی شده و نتایج قابل قبولی بدست آمده است. به منظور بررسی کارآیی کد المان محدود در تغییرشکل های سه بعدی، رفتار یک بوش الاستومری به عنوان یک قطعه ی پرکاربرد صنعتی در سه مود تغییرشکل شبیه سازی شده و نتایج قابل قبولی در مقایسه با مدل های موجود در نرم افزار و نتایج تجربی بدست آمده است.