可以有多个结构松弛时间。因而响应函数可以表达如下:
对于一个完整的模型描述,需要描述如下:
1. 多项式中每项的权重;
2. 参考松弛温度;
3. 分数参数和激活能-气体常数比率;
4. 固态和液态的热膨胀系数,可以通过VISCEL EXP选项输入。
在Marc采用了稳定的算法来计算卷积分。为了得到较高的精度,推荐使用足够小的时间步长。
在图4中,显示了允许自由缩短并经历了摄氏100度淬火的玻璃材料立方体的体积变化。
2. 实现方法
应国际上一些玻璃厂商的要求,Marc多年前就将Naranyanaswamy模型编入前处理界面和求解器中。用户在前处理器Mentat中,一般先选择粘弹性材料模型,输入剪切模量和体模量的Prony多项式参数,然后选择热流变简单粘弹性菜单按钮,在SHIFT FUNCTION 右侧菜单中选择Naranyanaswamy,即可定义有关参数。图5和图6分别为经典格式菜单界面和最新格式菜单界面。
3. 举例说明
下面以Marc2013用户指南手册E 卷7.32内容为例加以说明。
长、宽、高分别为2mm、2mm、2mm的无约束的平板玻璃,利用其对称性取其1/8进行分析,施加三个方向的对称边界条件,温度从0时刻摄氏620度匀速降到12000秒时的摄氏20度,然后匀速回升到24000秒的摄氏20度。
材料的弹性模量为55800MPa,泊松比为0.0814,固态和液态的热膨胀系数分别为5.50E-7、1.93E-6,粘弹性属性参数参见图5和图6。
采用固定时间步长,每步1200秒,总共计算物理时间24000秒。得到的体积变化如图7所示。