fenics:对特定点施加力量

时间:2014-08-11 14:42:46

标签: python finite-element-analysis

我是fenics和有限元方法的新手。

我尝试实施一种方法来估计可变形物体的弹性参数(杨氏模量和泊松比)。我想做的是:

  • 从底部固定的对象(作为一个立方体的开始)
  • 要在物体顶部的特定位置施加外力,并使用梯度下降等方法,通过比较实际位移和估计位移来估算弹性参数。

我正在寻找fenics中的超弹性演示 (http://fenicsproject.org/documentation/dolfin/1.0.1/python/demo/pde/hyperelasticity/python/documentation.html) 但我无法弄清楚如何在网格上的特定节点上应用,然后根据该力使对象变形。我认为在该演示中,在整个网格上的-y方向上施加了一个力。 有体力矢量:
B = Constant((0.0, -0.5, 0.0))

我是否应该将此更改为与网格相同大小的矢量,并将力值放在与网格上的节点元素对应的矢量元素上。

对不起,如果我没有多大意义。这个概念对我来说是新的,所以我在说明我的想法时遇到了麻烦。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

如果它是一种各向同性的均质弹性材料,我说你不需要立方体。 2D问题就可以了。

我不明白你的意思"估计弹性参数"。您必须将这些值输入模型才能计算位移。您是否建议您将实验数据与计算结果进行比较。这是对的吗?

我不会施加体力。如果你的身体是一个沿x轴方向的矩形,x方向的长度为Lx,y方向的长度为Ly,我会在x = Lx处沿垂直面施加牵引力(分布均匀力)。

您可以轻松计算出一个简单的1D身体张力的杨氏模量:

stress = modulus * strain

对于菌株很小的1D延伸:

sigma-xx = E * eps-xx

你知道吗

sigma-xx = f-x/area-x = F/A

eps-xx = u-x/L-x = u/L

代替:

F =(AE / L)* u

您可以重新排列以获得E的简单等式:

E = FL/Au

其中F =施加载荷,L =主体长度,A =横截面积,u =位移

如果你知道剪切应力和剪切应变之间的关系,你可以得到泊松比的相似关系。