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为什么会推荐你使用体积模量/剪切模量?

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近来在3DEC手册看到一整段话,觉得很有道理:

All material models for deformable blocks in 3DEC assume an isotropic material behavior in the elastic range described by two elastic constants (bulk modulus, K, and shear modulus, G). 

The elastic constants, K and G, are used in 3DEC instead of Young’s modulus, E, and Poisson’s ratio, ν, because it is believed that bulk and shear moduli correspond to more fundamental aspects of material behavior than do Young’s modulus and Poisson’s ratio. (See note 8 in Section 3.9 for justification for using (K,G) rather than (E,ν).)

这里面最主要的一句话就是:

because it is believed that bulk and shear moduli correspond to more fundamental aspects of material behavior than do Young’s modulus and Poisson’s ratio.

翻译过来就是:

用bulk和shear更加符合材料性能,所以数值模拟用这两个模量,而不是用E,ν.


如果翻看手册221页-222页的详细说明(第八点),就会知道下面的原因:


(K,G)对于所有不违反热力学原理的弹性材料都是有意义的。而对于某些材料,(E,v)对其没有意义。在一个极端,我们有抵抗体积变化而不抵抗剪切的材料;在另一个极端,我们有抵抗剪切而抵抗体积变化的材料。第一种材料对应于K≠0和G=0;第二种对应于K=0和G≠0。然而,对(E,v)不能表征第一种或第二种材料。


原因就是这样,但有时候,我们还可以看到K、G数值往往比较大,调整参数时候会比较方便,而E,v在改变参数的时候可能微小的地方,也可能产生比较大的差异,也许这也算是个原因吧。


当然,对于FLAC3D来说的话,也是适用的。



来源:瀚宇科技服务
DeformUMFLAC3D3DEC材料
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首次发布时间:2024-11-16
最近编辑:7小时前
瀚宇科技服务
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