COMSOL Multiphysics® 5.4 Release Highlights


Nonlinear Structural Materials Module Updates

Nonlinear Structural Materials Module 사용자를 위해, COMSOL Multiphysics® 5.4버전은 Mullins효과, 취성재료의 손상, 낮은 레벨의 압축을 포함한 초탄성 재질에 대한 새로운 옵션을 포함하고 있습니다. 이러한 특징에 대해 아래 내용을 보시기 바랍니다.

Mullins Effect


Mullins효과는 고무에 있어서 손상과 같은 현상이며, 이는 응력-변형률 곡선이 예측되는 최대 변형률에 의존합니다. Hyperelastic Material 노드 아래에 Mullins Effect 를 추가하여 이러한 효과를 모델에 추가할 수 있습니다. Mullins Effect 모델링에 대한 두 가지 일반적인 모델링 방법이 사용 가능하며, Ogden-Roxburgh과 Miehe가 이에 해당합니다.

부하-무부하로 인한 Mullins effect를 나타내는 응력 대비 신장율. 그래프는 증가하는 하중 이력값의 증가에 따른 색깔을 나타냅니다.

부하-무부하로 인한 Mullins effect를 나타내는 응력 대비 신장율. 그래프는 증가하는 하중 이력값의 증가에 따른 색깔을 나타냅니다.


Damage in Brittle Materials

취성재료에 있어서, 균열에 의한 손상은 기계구조물의 중요한 파손 원인이 됩니다. Linear Elastic Material 노드 아래에 추가하는 새로운 Damage 부가 노드는 심각한 외력 효과로 재질이 유연하게 되는 연속 기반 손상 모델을 추가하는 것이 가능합니다. 사용자 정의 방정식을 포함하여 등가 변형율 측정에 근거한 다양한 유효 스칼라 손상 모델이 이용 가능합니다. 또한 손상 평가를 위해 여러 가지 방법을 선택할 수 있습니다. 유연 재질 모델은 국부적인 손상에 기인한 수치적인 시도입니다. 이러한 사유로, 유한 영역에 손상을 매끄럽게 하는 정규방법이 사용됩니다. 두 가지 방법이 있는데, crack band 및 implicit gradient가 이에 해당합니다.

하기의 예제에서 이러한 특징을 확인할 수 있습니다:

  • damage_test_bar (New)
  • notched_beam_damage (New)

상이한 정규방법을 사용한 힘-변위 곡선과 함께 노치가 있는 빔이 굽힘을 받을 때의 손상 영역.

상이한 정규방법을 사용한 힘-변위 곡선과 함께 노치가 있는 빔이 굽힘을 받을 때의 손상 영역.


New Options for Hyperelastic Materials with Low Compressibility

고무와 같은 많은 초탄성 재질은 매우 낮은 수준의 압축을 나타냅니다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 특수한 수치적 기법이 사용되어야 합니다. 비압축성 혹은 비압축성에 준한 모델링 옵션을 통해, 체적 변형 에너지뿐만 아니라 완전 비압축성 모델에 대한 상이한 지배방정식 중에서 선택할 수 있습니다.

  • arterial_wall_mechanics
완전 비압축성으로 모델링 된 고무 씰의 응력레벨 및 접촉압력

완전 비압축성으로 모델링 된 고무 씰의 응력레벨 및 접촉압력

New Tutorial Models

COMSOL Multiphysics® 5.4버전에는 세 가지 새로운 예제 모델이 있습니다.


Shape Memory Alloy Self-Expanding Stent

국부적으로 팽창하는 스텐트 내의 마텐자이트 체적분율.

국부적으로 팽창하는 스텐트 내의 마텐자이트 체적분율.

Brittle Damage in Uniaxial Tension

상이한 손상 모델에 대한 일축 힘-변형율 관계의 비교

상이한 손상 모델에 대한 일축 힘-변형율 관계의 비교


Cracking of a Notched Beam

crack band을 이용하여 해석한 노치가 있는 빔의 파손 손상.

crack band을 이용하여 해석한 노치가 있는 빔의 파손 손상.