Cvičení 5: Model kloubní chrupavky


Cíl cvičení

Cílem cvičení je ukázka řesení rotačně symetrické úlohy, definice a způsob zadávání různých materiálových modelů, zpracování výsledků, post processing, export obrázků, tvorba grafů.

Zadání

Dáno: tl = 1.8 mm, r = 2.82 mm, deformační zatížení modelu ve svislém směru 2 je posuv v = 0.63 mm, koeficient tření f = 0.0. Model kloubní chrupavky je v prvním kroku deformačně zatížen rychlostí 5 mm/min, v dalším kroku je na této deformaci výdrž 30 s viz. graf. Materiálové modely jsou popsány níže.

Určit: velikost a průběh reakční síly RF2=f(t) v Ref. bodu tuhé desky Top pro všechny materiálové modely


Stejně jako v p ředchozích cvičení budou v tomto návodu uvedeny pouze ty postupy, které souvisí s tímto zadáním a nebyly předvedeny v některém z předcházejícíh cvičení.

Ortotropní hyperelastický model (OHM)

První materiálový model, ketrým se budeme v tomto cvičení zabývat je ortotropní hyperelastický model (OHM). Tento model využívá pro svůj popis potenciál deformační energie U(eps) podle Marlowovi formulace (podrobnosti najdete v sekci 17.5.1 Hyperelastic behavior of rubberlike materials, Abaqus Analysis User's Manual). Vstupem do popisu tohoto materiálu jsou experimentálně získaná data o závislosti velikosti napětí na poměrné deformaci v podélném i příčném směru. Tabulka těchto hodnot je uvedena níže u popisu zadání materiálového modelu.

Další postup je shodný jako u předchozích cvičení.


Bifázický ortotropní model nelineární (BOMN)

Druhý materiálový model, ketrým se budeme v tomto cvičení zabývat je bifázický ortotropní model nelineární (BOMN). Je to materiálový model, který je složen ze dvou fází: pevné porézní ve které proudí druhá fáze kapalná. Ortotropní je model z důvodu materiálové orientace pevné fáze a nelineární je závislot propustnosti (permeability) pevné fáze na velikosti zatížení. S rostoucím zatížením je propustnost nižší. (Pozn. podrobnější popis problému najdete v Sekci 6.7.1 Coupled pore fluid diffusion and stress analysis, Abaqus Analysis User's Manual)

Další postup je shodný jako u předchozích cvičení.