materialparametrar

Materialparametrar är kvantitativa egenskaper som beskriver hur ett material svarar på olika stimuli, såsom mekaniska belastningar, temperaturändringar, elektriska eller magnetiska fält. De används som ingångar i constitutiva modeller för att förutsäga materialens beteende vid konstruktion, tillverkning och användning. Parametrarna kan vara inbyggda i materialets struktur och kan vara temperatur-, riktning- eller tillståndsberoende.

De viktigaste grupperna av materialparametrar inkluderar mekaniska parametrar (elasticitetsmoduler som Youngs modull, Poissons tal, skjuvmodul och bulkmodul; hårdhet och plastiska hårdningsparametrar), tidsberoende och viskoelastiska parametrar (relaxationstider, Prony-serier), termiska parametrar (värmeledningsförmåga, specifik värme, termisk expansionskoefficient), diffusionsparametrar (diffusionskoefficient), samt elektriska och magnetiska parametrar (elektrisk ledningsförmåga, dielektrisk permittivitet, magnetisk permeabilitet). Andra viktiga parametrar omfattar skade- och sprickparametrar samt fraktparametrar som beskriver brottbeteende.

Uppgifter om parametrar erhålls vanligtvis genom laboratorie- och fältförsök, kombinerat med beräknings- eller kalibreringsmetoder där data anpassas till temperatur, tryck och riktning. Parametrarna dokumenteras ofta i materialdatabaser och följer standarder för enheter och konventioner. I praktiken används de som ingångsvärden i simuleringar och optimeringar inom finita-elementmetoder (FEM), multiskalig modellering och materials design.

Användningar inkluderar förutsägelser av deformation och fraktur i byggmaterial, optiska eller elektriska egenskaper i komponenter och optimering av tillverkningsprocesser.