Ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων

Η ανάλυση με ιξωδοελαστικά πεπερασμένα στοιχεία χρησιμοποιεί ένα γραμμικό μοντέλο υλικού συνεχούς τύπου, το οποίο διαθέτει συνδυασμό ιδιοτήτων ελαστικότητας και ιξώδους. Αυτός ο τύπος ανάλυσης μοντέλου FEA επιτρέπει την εξέταση των εξαρτήσεων τόσο της θερμοκρασίας όσο και του ρυθμού παραμόρφωσης στη μηχανική απόκριση. Εφαρμόζεται ειδικά σε σενάρια που αφορούν προβλήματα μικρών παραμορφώσεων, προσφέροντας λεπτομερή κατανόηση της συμπεριφοράς των υλικών σε συνθήκες όπου η επίδραση της παραμόρφωσης είναι περιορισμένη.

Η ανάλυση με ελαστοπλαστικά πεπερασμένα στοιχεία είναι ένα μοντέλο υλικού συνεχούς τύπου που ενσωματώνει τόσο ελαστικά όσο και πλαστικά χαρακτηριστικά, επιτρέποντας την αναπαράσταση της μόνιμης παραμόρφωσης και της μη γραμμικής συμπεριφοράς των συγκολλητικών. Αυτό το μοντέλο αποτυπώνει με ακρίβεια την απόκριση υπό διάφορες συνθήκες φόρτισης, όπως εφελκυσμός, συμπίεση και διάτμηση. Ανάλογα με τη βαθμονόμηση, μπορεί επίσης να ληφθούν υπόψη οι επιδράσεις του ρυθμού παραμόρφωσης και της θερμοκρασίας. Τα ελαστοπλαστικά μοντέλα με ευαισθησία πίεσης χρησιμοποιούνται συχνά για πολυμερή και συγκολλητικά, εξασφαλίζοντας μια ολοκληρωμένη προσομοίωση της συμπεριφοράς τους σε διάφορα μηχανικά σενάρια.

Το μοντέλο πεπερασμένης παραμόρφωσης είναι ένα μη γραμμικό μοντέλο υλικού συνεχούς τύπου, το οποίο χρησιμοποιεί παράλληλα δίκτυα μη γραμμικών ελατηρίων και αποσβεστήρων για την προσομοίωση της μηχανικής απόκρισης των συγκολλητικών. Η μη γραμμική ελαστική συμπεριφορά των ελατηρίων καθορίζεται από μια συνάρτηση πυκνότητας ενέργειας παραμόρφωσης, η οποία συχνά διακρίνεται από υπερελαστικότητα. Αυτό το μοντέλο χρησιμοποιείται συνήθως για την αναπαράσταση συγκολλητικών που υφίστανται σημαντικές παραμορφώσεις με μη γραμμική ιξώδη συμπεριφορά. Παρέχει στοιχεία για μηχανικές αποκρίσεις υπό εφελκυσμό, συμπίεση και διάτμηση. Ανάλογα με τα εκάστοτε πειραματικά στοιχεία, μπορούν να ενσωματωθούν οι επιδράσεις θερμοκρασίας, ρυθμού παραμόρφωσης, μόνιμης παραμόρφωσης και χαλάρωσης, προσφέροντας μια ολοκληρωμένη αναπαράσταση της συμπεριφοράς του συγκολλητικού υπό διαφορετικές συνθήκες.

Το μοντέλο FEA συνεκτικής ζώνης είναι ένα μοντέλο υλικού βασισμένο στη μηχανική θραύσης που έχει σχεδιαστεί για την προσομοίωση του διαχωρισμού ρωγμών σε γραμμές ένωσης. Αυτό το μοντέλο ενσωματώνει νόμους διαχωρισμού-έλξης για τις ρωγμές τρόπου Ι, τρόπου ΙΙ και τρόπου ΙΙΙ, με συμπεριφορά μικτού τρόπου που βαθμονομείται με τη χρήση πειραματικών δεδομένων. Η εφαρμογή του είναι ιδιαίτερα πολύτιμη για την πρόβλεψη αστοχιών συνοχής σε ενώσεις συγκόλλησης.