Микро- и мезоанализ

Описание

Микроанализ направлен на изучение микроструктурных особенностей материалов. Этот метод позволяет исследовать, как микроструктура влияет на механические и физические свойства материала. В программном комплексе «Манипула» микроанализ даёт возможность моделировать поведение материалов на микроуровне - это помогает установить связь между микроструктурой и макроскопическими свойствами.

Мезоанализ занимает промежуточное положение между микро‑ и макроуровнями исследования. Он фокусируется на структурных элементах композитов, которые крупнее отдельных волокон или частиц, но меньше габаритных размеров конструкции: армирующих наполнителях, межфазных слоях, технологических дефектах и т. п. В ПК «Манипула» мезоанализ позволяет:

• оценивать влияние архитектуры армирования (ориентации, плотности укладки волокон, схемы переплетения) на локальные характеристики материала;
• моделировать взаимодействие компонентов композита на уровне представительного объёма;
• прогнозировать возникновение и развитие повреждений (расслоений, трещин, отслоений) в процессе нагружения;
• уточнять эффективные свойства материала для последующего макроанализа.

В ПК Manipula/SMCM 4.0 моделирование эффективных свойств композиционных материалов реализовано на основе метода асимптотического осреднения (homogenization method). Среди российских и зарубежных программных комплексов CAE‑класса решение выделяется наиболее полным перечнем рассчитываемых эффективных свойств композитов, включая:

• линейно‑ и нелинейно‑упругие
• гиперупругие
• пластические
• вязкоупругие
• другие свойства

Все модели композиционных материалов в ПК Manipula/SMCM 4.0 соответствуют требованиям отечественного стандарта ГОСТ Р 57700.42‑2023 «Численное моделирование полимерных композиционных материалов. Общие положения».

Возможности

• Теплофизические свойства КМ
  • Тензор теплопроводности
  • Плотность и теплоемкость
• Упругие свойства КМ
  • Тензор модулей упругости
  • Конечные деформации
  • Тензор теплового расширения
  • Нелинейная упругость (диаграммы)
  • Анизотропная нелинейная упругость
• Упруго-пластические свойства КМ
  • Деформационная теория пластичности (диаграммы)
  • Деформационная теория анизотропной пластичности
• Прочностные свойства КМ
  • Диаграммы деформирования до разрушения
  • Пределы прочности
• Вязкоупругие свойства КМ
  • Тензор комплексных модулей упругости
  • Тензоры ядер ползучести и релаксации