Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of various temperatures and strain-rates combinations on the thermomechanical behavior of 42CrMo steel

Abdul-Latif A., Abed F., Oucif Ch., Voyiadjis G. Z.

Archives of Mechanics

|

2022

|

Vol. 74, nr 5

345–-372

EN

This paper investigates experimentally the thermomechanical response of 42CrMo steel under several combinations of temperatures and strain-rate. To characterize the flow stress of this highstrength 42CrMo steel, two distinct test configurations were utilized. The first consisted of conventional uniaxial tensile tests conducted at room and elevated temperatures of 523◦K, 723◦K and 923◦K and three quasi-static strain-rates at 0.0015 s−1, 0.015 s−1, and 0.15 s−1. The second test configuration was carried out under dynamic compression using a drop mass bench at room temperature with three different dynamic strain-rates of 300 s−1, 400 s−1, and 500 s−1. Particular attention was paid to key features such as work-hardening (WH), grain size, dynamic strain aging (DSA), formation of microcavities, and their coupling with the influence of temperature/strain-rate combination. The dependence of 42CrMo steels’ flow stress on the quasi-static strain-rate at room temperature was almost insignificant. However, the strain-rate sensitivity increased with increasing temperatures. At high temperatures, different factors contributed to modifying the alloy microstructure which has a significant impact on the alloy’s mechanical properties. Quantification of the micro-cracks density and fractured specimens’ voids was established using scanning electron microscopy (SEM) images. The Voyiadjis–Abed (VA) constitutive model was utilized in describing the flow stress of 42CrMo steels and implemented in the ABAQUS software to develop a robust finite element model capable of accurately simulating variant structural responses of 42CrMo steel alloy.

2

Prediction of forming limits and microstructural evolution during warm stretch forming of DP590 steel

Pandre Sandeep, Morchhale Ayush, Kotkunde Nitin, Singh Swadesh Kumar, Ravindran Sujith

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

397--419

EN

Dual-phase (DP) steel has an excellent blend of various mechanical properties; hence it is used immensely in the automotive industries. It is challenging to form high strength DP steel into desirable complex shapes because of their limited formability at room temperature conditions. One of the proven alternatives is warm/hot forming. In-detail investigation of forming limits over DP590 steel has been carried out in present work. Firstly, various constitutive models and yield criteria have been formulated for DP steel at different temperatures and strain rates. The modified Arrhenius (m-A) constitutive model and Barlat 1989 yielding function displayed the best prediction of flow stress and anisotropic yielding behavior, respectively. The experimental forming limits (FLD) were evaluated at 300, 473 and 673 K temperatures using Nakazima tests. The forming limits of the material are improved by approximately 24% on increasing the temperature from 300 to 673 K. The textural analysis of the deformed surface has been done using electron back scattered diffraction (EBSD) studies, and γ fibers are found to be responsible for improvement in the formability of the material. Additionally, Marciniak and Kuczynski (MK) model was used to predict the theoretical FLD using all the possible combinations of constitutive models and yield criteria. Finally, the m-A constitutive model, along with Barlat 1989 yielding function has shown the best prediction for forming limits at all the temperatures. The finite element study has also been performed using mentioned material models for accurate prediction of dome height, surface strain and thickness distribution across the specimens.

3

A physically based constitutive model of Ti-6Al-4 V and application in the SPF/DB process for a pyramid lattice sandwich panel

Wu Yong, Wu Dipeng, Ma Jia, Xiao Wenchao, Zheng Kailun, Chen Minghe

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

366--382

EN

The physically based constitutive modeling, simulation and experimental of a superplastic forming and diffusion bonding (SPF/DB) process were studied for the manufacture of a pyramid lattice Ti-6Al-4 V sandwich panel structure. The high-temperature deformation behaviors of Ti-6Al-4 V were studied using uniaxial tensile tests at various temperatures 860 – 950 °C and strain rates 0.0001 s−1 ~ 0.01 s−1, corresponding microstructures were observed using optical microscope (OM) and Electron Backscattered Diffraction (EBSD). Based on obtained flow behavior and microstructure, a set of physically based constitutive equations of the Ti-6Al-4 V was established and used to simulate the superplastic forming for a pyramid lattice sandwich panel. The thinning ratios, dislocation densities, grain sizes and damage distributions of the sandwich panels were successfully predicted by the finite element (FE) simulation. A pyramid lattice Ti-6Al-4 V alloy sandwich panel with good dimensional accuracy and mechanical properties was manufactured by the SPF/DB process at 920 °C with a gas loading path of 0.0005 MPa/s. The maximum thickness thinning ratio, damage factor and relative grain size at the ribs of the sandwich panel were 26.3%, 6.7% and 0.94, respectively. The established constitutive model aids the FE simulations of SPF/DB manufacture of sandwich panels’ structure enabling both macro- and micro-properties to be synergistically controlled and guides the practical process optimizations.

4

On consistent nonlinear analysis of soil-structure interaction problems

Truty A.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2018

|

Vol. 40, nr 2

86--95

EN

Nonlinear soil-linear structure computational strategy is commonly accepted in the community of geotechnical engineers using advanced finite element software for solving complex soil-structure interaction problems. However, further design procedure of the structural elements is carried out using increased values of the computed elastic stress resultants. It is absolutely not clear whether this method is conservative and, therefore, whether safe or not. To tackle this problem, a fully consistent nonlinear analysis of a deep excavation protected by the diaphragm wall is analysed here. The subsoil is modelled using the Hardening Soil model, while reinforced concrete is modelled using the modified Lee-Fenves model enhanced by the Eurocode 2 (EC2)-compatible creep module, developed by the author. It is shown that the commonly used nonlinear soil-linear structure computational strategy may yield insufficient amount of reinforcement from the ultimate limit state (ULS) and serviceability limit state (SLS) points of view. A consistent and conservative method of combining fully nonlinear analysis and the rules imposed by the EC2 is proposed.

5

Badania lepiszczy asfaltowych w reometrze dynamicznego ścinania - relacje konstytutywne lepkosprężystości, hipersprężystości i lepkohipersprężystości

Gajewski M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Budownictwo

|

2018

|

z. 160

3--236

PL

Praca dotyczy modelowania konstytutywnego izotropowych materiałów Iepkosprężystych zarówno w zakresie małych, jak i dużych deformacji. Omówienie zagadnień związanych z modelowaniem konstytutywnym materiałów reologicznych rozpoczyna się od prezentacji wybranych jednowymiarowych modeli ciał stałych i cieczy reologicznych ze zwróceniem szczególnej uwagi na ich cechy charakterystyczne i sposób postępowania przy ich implementacji numerycznej w standardowych algorytmach numerycznych zarówno w sformułowaniu całkowym, jak i w sformułowaniu bezpośrednim. Następnie modele te zostały uogólniane do relacji trójwymiarowych przez wykorzystanie dekompozycji stanu naprężenia i odkształcenia na części kulistą i dewiatorową. Opis modeli lepkosprężystości małych odkształceń uzupełniany jest przez rozważania dotyczące sposobu wyznaczania parametrów materiałowych modeli przy wykorzystaniu metod optymalizacji nieliniowej. Parametry wyznaczane są dla wybranych lepiszczy asfaltowych, ale przedstawiony sposób postępowania jest uniwersalny i może być stosowany przy wymaczaniu parametrów materiałowych innych materiałów, a w szczególności mieszanek mineralno-asfaltowych. Prezentowane relacje konstytutywne są stosowane do modelowania zachowania materiałów drogowych z asfaltem w szerokim zakresie temperatury i częstotliwości. Zaproponowanie relacji konstytutywnej, która dobrze odwzorowuje eksperyment przy jednej ustalonej wartości temperatury i prędkości deformacji nie stanowi większego problemu. Problemem badawczym jest proponowanie relacji konstytutywnych wraz ze sposobem wyznaczenia ich parametrów materiałowych pozwalających na poprawne modelowanie zachowania materiału w pewnym zakresie częstotliwości (prędkości deformacji) i temperatury. Zastosowanie relacji konstytutywnych małych odkształceń zostało prezentowane na przykładzie wyznaczenia właściwości efektywnych niejednorodnego kompozytu mieszanki mineralno-asfaltowej. W zagadnieniach brzegowych rozwiązywanych przy zastosowaniu metody elementów skończonych i programu ABAQUS (z własną implementacją modelu konstytutywnego lepkosprężystości) kruszywo jest modelowane relacjami liniowej sprężystości, zaś mastyks relacjami lepkosprężystości. Na podstawie tych obliczeń sformułowano podstawowe wnioski. Pierwszy z nich dotyczy anizotropii cech mechanicznych mieszanki mineralno-asfaltowej, zaś drugi stanowi motywację formułowania relacji konstytutywnych lepkosprężystości w ramach teorii dowolnych deformacji. Lokalne odkształcenia wewnątrz niejednorodnej struktury betonu asfaltowego są nawet kilkadziesiąt razy większe niż odkształcenia średnie. Oznacza to, że już przy odkształceniach spotyka w nawierzchniach drogowych, lokalnie wewnątrz struktury kompozytu wartości odkształceń i przekraczają zwyczajowe ograniczenia dla teorii małych odkształceń. Motywację stosowania teorii dowolnych deformacji dodatkowo wspiera interpretacja podstawowych testów doświadczalnych prowadzonych w laboratoriach drogowych na lepiszczach drogowych w reometrach dynamicznego ścinania (DSR). W teście skręcania próbek walcowych zlepiszcza asfaltowego można obserwować wystąpienie siły osiowej, jaka towarzyszy reakcji w pc momentu skręcającego. Teoria małych odkształceń niezależnie od wybranych relacji konstytutywnych przeanduje w tym teście zerową siłę osiową. W pracy przedstawiono interpretację testu skręcania w ramach teorii dowolnych deformacji, przy zastosowaniu relacji konstytutywnych hipersprężystości, lepkohipersprężystości i lepkosprężystości dużych deformacji. Wskazano, że w przypadku lepiszczy modyfikowanych, wysokomodyfikowanych i lepiszczy gumowo-asfaltowych zastosowanie relacji konstytutywnych hipersprężystości materiałów nieściśliwych jest w wielu sytuacjach wystarczające: Proponowane relacje konstytutywne hipersprężystości z funkcjami jednostkowej energii sprężystości zależnymi od pierwszego niezmiennika deformacji izochorycznej poprawnie przeandują zachowanie materiału w teście skręcania próbek walcowych w reometrze DSR. Zaproponowano niestandardowe testy doświadczalne, które mogą być przeprowadzane przy wykorzystaniu standardowego reometru DSR z pomiarem siły osiowej i pozwalają na jeszcze lepsze poznanie zachowania materiału. Są to: test jednoosiowego rozciągania i test jednoosiowego ściskania bek, które w konfiguracji odniesienia mają kształt walca. Przeprowadzono testy doświadczalne dla lepiszcza 65/105-60, które następnie poddano obróbce statystycznej i zaprezentowano w formie wykresów oraz w formie tabelarycznej. W przypadku tych testów przeprowadzono także symulacje numeryczne, w których potwierdzono przydatność modeli konstytutywnych hipersprężystości do modelowania lepiszczy drogowych. Szczególnie ciekawe wyniki uzyskano w przypadku testu ciągania, w którym dla znacznych deformacji obserwuje się zmianę przekroju rozciąganej próbki z kołowego na przekrój o charakterystycznych zafalowaniach. Tego typu zachowanie obserwuje się także w trakcie eksperymentów. Zachowanie to jest konsekwencją niejednoznaczności rozwiązań dla teorii dużych deformacji i może być interpretowane jako pewnego rodzaju niestabilność przy rozciąganiu. W dalszej części pracy przedstawiono sposób implementacji numerycznej relacji lepkohipersprężystości z rozwinięciem w szereg Prony’ego funkcji relaksacji dla części kulistej i dewiatorowej stanu odkształcenia. Model ten zasługuje na szczególną uwagę, gdyż pozwala na przeniesienie doświadczeń z wyznaczaniem parametrów materiałowych modelu z teorii małych odkształceń do teorii dużych deformacji, przy jednoczesnym umożliwieniu stosowania dowolnych relacji konstytutywnych hipersprężystości. Dla porównania przedstawiono dwa modele konstytutywne lepkosprężystości dużych deformacji w niejawnym sformułowaniu bezpośrednim, tj. model Filograny i model Narayana, które zostały zaproponowane w ostatnich latach w literaturze do stosowania przy modelowaniu lepiszczy asfaltowych. Modele te doskonale odwzorowują eksperymenty dla jednej ustalonej wartości temperatury i prędkości deformacji, a rozszerzenie zakresu ich stosowalności jest utrudnione (szczególnie w przypadku modelu Narayana), gdyż parametry materiałowe wchodzą do relacji konstytutywnej w sposób nieliniowy. Kolejnym problemem okazuje się implementacja numeryczna, która w każdym z przypadków musi być niestandardowa. Relacje konstytutywne obydwu modeli zaimplementowano w systemie Mathematica, co pozwoliło na ich szczegółowe zbadanie i sformułowanie wniosku, że zwłaszcza propozycja Narayana nie spełnia oczekiwań ze względu na trudność implementacji, jak i wyznaczenia parametrów. Należy podkreślić, że proponowane relacje konstytutywne powinny być podawane wraz ze sposobem wyznaczenia parametrów oraz analizą wrażliwości modelu na zmianę tych parametrów. Analizowane relacje konstytutywne hipersprężystości i lepkohipersprężystości zastosowano w zagadnieniu rozciągania elementu niejednorodnego w płaskim stanie odkształcenia do modelowania zachowania betonu asfaltowego.

EN

The study deals with constitutive modelling of isotropic, visco-elastic materials in accordance with small and large deformation theory. The presentation of the issues connected to constitutive modelling of rheological materials starts with an analysis of some chosen unidirectional models of solids and rheological fluids with special attention paid to their characteristic features and numerical implementation in standard numerical algorithms in integral and direct formulations. In the next step, such models are generalized to three dimensional constitutive models using stress and strain tensor decomposition onto spherical and deviatoric parts. The description of the visco-elasticity constitutive models is supplemented with considerations that take into account the determination of model’s parameters with non-linear optimization methods. The parameters are determined for chosen asphalt binders, but the presented approach is quite universal and may be used for determination of parameters of different materials, especially mineral-asphalt mixes. The presented constitutive models are used for modelling of materials based on asphalt in a wide range of temperature and frequency. Proposing the constitutive relationship properly reproducing experimental test results assuming one temperature and one value of velocity of deformation is not a problem nowadays. On the other hand, the research problem is to propose of the constitutive relationship together with the explicit method of parameter determination, allowing to predict the behaviour of the material in some range of frequency (deformation velocity) and temperature. The application of the constitutive relationships derived for the small deformation theory is presented on the example of effective properties determination for a mineral-asphalt mix composite. In boundary value problems solved with the finite element method and ABAQUS software (with own implementations of visco-elasticity constitutive relationships), the aggregate is modelled with the linear elasticity model, while for the mastic, the visco-elasticity model is applied. On the basis of these results the basic conclusions are formulated. The first conclusion is connected with anisotropy of mechanical properties of asphalt mix material, while the second one is a motivation for formulation of visco-elasticity constitutive relationships in terms of continuum mechanics (large deformation theory). Local strains in non-homogenous structure of the asphalt concrete are even a few dozen times higher than average strains of the sample. Consequently, it means that even for the deformations encountered in road pavements, inside the material structure the strain values locally exceed the usual limits for the small deformations theory. The motivation to use large deformation theory is additionally supported by the interpretation of basic experimental tests carried out in road laboratories on asphalt binders with a dynamic rotational rheometer (DSR). In the torsion test of cylindrical samples made from binder, the axial force appears as an effect additional to torsional moment. The small deformation theory, regardless of the selected constitutive relationships, provides zero force in this test. The work presents the interpretation of this test as a large deformation theory problem, with the use of hyperelasticity, visco-hyperelasticity and visco-elasticity of large deformations constitutive relationships. It was indicated that in the case of: modified, highly modified and rubber-asphalt binders, the use of constitutive relations of hyperelasticity of incompressible materials is already sufficient in many situations. The proposed constitutive relationships of hyperelasticity with the stored strain energy functions dependent on the first invariant of isochoric deformation, correctly predict the material’s behaviour in the torsion test carried out in the DSR rheometer. Non-standard experimental tests have been proposed to be carried out with a standard DSR rheometer which can measure axial force and allows even better understanding of the material’s behaviour. These tests are: uniaxial tensile test and uniaxial compression test for samples that have the shape of a cylinder in the reference configuration. Experimental tests were carried out for binder 65/105-60, which were then subjected to statistical processing and presented in the form of graphs (and in tables). In the case of these tests, numerical simulations were also carried out, in which the usefulness of constitutive hyperelasticity models for modelling road binders was confirmed. Particularly interesting results were obtained in the case of a tensile test in which, for significant deformations, a change in the cross-section shape was observed. Circular cross-section changes its shape into a polygon with wavy edges. It should be emphasized that this type of behaviour was also observed during the experiments conducted. The behaviour of the kind is a consequence of the non-uniqueness of solutions for the large deformation theory and can be interpreted as a kind of instability even in tension test. The next part of the work presents the method of numerical implementation of the visco-elasticity relationship with the expansion to Prony series of the relaxation function for the spherical and deviatoric part of the deformation state. This model deserves special attention because it allows to transfer experience in determining material parameters of the model from the small to the large deformation theory, together with the possibility to use my constitutive relationship of hyperelasticity. For comparison, the two constitutive models of visco-elasticity for large deformation, namely in the direct formulation, Filograna’s and Narayan’s models have been presented. These models were recently proposed for asphalt binder modelling. These models perfectly match experiments for one fixed temperature and deformation velocity value, and extension of the scope of their applicability is difficult (especially in the case of the Narayan’s model), because material parameters go into the constitutive relation in a nonlinear manner. Another problem is the numerical implementation, which in case of both models is non-standard. The constitutive relationships of both models were implemented in the Mathematica system, which allowed their detailed examination and formulation of the conclusion that, in particular, the proposal of Narayana does not meet expectations due to the difficulty of implementation and parameters determination. The proposed constitutive relations should be given together with the method determining the parameters and the analysis of the model’s sensitivity to the change of these parameters. The analyzed constitutive relations of hyperelasticity and visco-hyperelasticity were applied in the problem of non-uniform element stretching in a plane strain case, which may be treated as a presentation of the real behaviour of an asphalt mix.

6

Modeling of cyclic thermo-elastic-plastic behaviour of P91 steel

Sulich P., Egner W., Mroziński S., Egner H.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2017

|

Vol. 55 nr 2

595--606

EN

Thermomechanical low cycle fatigue behaviour of P91 steel used in power industry applications has been extensively investigated. The constitutive model of Armstrong-Frederick, extended with temperature rate effects, has been applied to describe the behaviour of the thermo-elastic-plastic material. The proposed model has been successfully implemented in simulation of low cycle fatigue of the examined steel in two different temperatures.

7

Modeling of damage evolution and martensitic transformation in austenitic steel at cryogenic temperature

Ryś M.

Archive of Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. LXII, nr 4

523--537

EN

In the present work, a constitutive model of materials undergoing the plastic strain induced phase transformation and damage evolution has been developed. The model is based on the linearized transformation kinetics. Moreover, isotropic damage evolution is considered. The constitutive model has been implemented in the finite element software Abaqus/Explicit by means of the external user subroutine VUMAT. A uniaxial tension test was simulated in Abaqus/Explicit to compare experimental and numerical results. Expansion bellows was also modelled and computed as a real structural element, commonly used at cryogenic conditions.

PL

W artykule przedstawiono konstytutywny model materiału podlegającemu przemianie fazowej wywołanej odkształceniami plastycznymi oraz rozwojowi uszkodzeń. Przemiana fazowa opisana jest modelem liniowym. Ponadto, w pracy uwzględniono izotropowy rozwój uszkodzeń. Opis konstytutywny został zaimplementowany w komercyjnym programie Abaqus/Explicit z wykorzystaniem zewnętrznej procedury użytkownika VUMAT. Dokonano symulacji testu jednoosiowego rozciągania w celu porównania wyników eksperymentalnych z numerycznymi. Jako przykład rzeczywistego elementu konstrukcyjnego, pracującego w warunkach temperatur kriogenicznych, dokonano symulacji pracy kompensatora.

8

Comparison of Energy Absorption Properties of High Nitrogen Austenitic Steel and Cast Alloy Determined Using Low Velocity Perforation Test

Moćko W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

65--69

EN

The results of energy absorbing analysis of VP159 austenitic steel and LH556 cast alloy were presented in this article. The assessment was carried out on the basis of drop-weight tower perforation test at impact energy equal to 500J and striker velocity equal to 12,5 m/s. Moreover, the basic mechanical properties of both tested materials were estimated in order to calibrate coefficients of the Johnson-Cook visco-plasticity model and Johnson-Cook damage initialization criterion as well. Subsequently, both models were applied for the finite element method simulation of perforation process. The reasonable agreement between measured and calculated shape of energy absorption curves were obtained for steel and cast alloy as well.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy zdolności do pochłaniania energii blach wykonanych ze stali austenitycznej typu VP159 oraz staliwa LH556. Ocenę przeprowadzono wykorzystując test przebijania wykonany z użyciem młota opadowego przy energii uderzenia 500J i prędkości iglicy równej 12,5 m/s. Dodatkowo wyznaczono także charakterystyki mechaniczne obu materiałów. Na tej podstawie dokonano kalibracji modelu lepko-plastyczności Johnsona-Cooka oraz oszacowano kryterium inicjalizacji uszkodzenia Johnsona-Cooka. Następnie modele zostały wykorzystane do symulacji procesu przebijania z użyciem MES. Zarówno dla stali jak i staliwa uzyskano dobrą zgodność pomiędzy zmierzonymi i obliczonymi krzywymi pochłaniania energii.

9

Perforation test as an accuracy evaluation tool for a constitutive model of austenitic steel

Moćko W., Kowalewski Z. L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1105--1110

EN

In this paper, a new method for assessing the accuracy of a constitutive model is proposed. The method uses perforation test done by drop weight tower. The assessment is carried out by comparison of striker velocity curve obtained using experiment and FEM simulation. In order to validate proposed method the various constitutive equations were applied i.e. Johnson-Cook, Zerilli-Armstrong and the extended Rusinek-Klepaczko to model mechanical behaviour of X4CrMnN16-12 austenitic steel. The steel was characterized at wide range of strain and strain rates using servo-hydraulic testing machine and split Hopkinson pressure bar. The relative error calculated as a difference between measured and constitutive model based stress-strain curve was applied as a reference data (classic approach). Subsequently, it was compared with relative error determined on the basis of experimental and FEM calculated striker velocity (new approach). A good correlation between classic and a new method was found. Moreover, a new method of error assessment enables to validate constitutive equation in a wide range of strain rates and temperatures on the basis of a single experiment.

PL

W artykule zaprezentowano nową metodę oceny dokładności modelu konstytutywnego. Oparto ją na wynikach uzyskanych w próbie przebijania z użyciem młota opadowego. Wyznaczenie błędu zostało przeprowadzone na podstawie porównania prędkości penetratora zmierzonej w trakcie ekspery mentu i obliczonej na podstawie symulacji MES. W celu walidacji metody przeanalizowano wybrane równania konstytutywne: Johnsona-Cooka, Zerilli-Armstronga oraz rozszerzony model Rusinka-Klepaczko w odniesieniu do stali austenitycznej X4CrMnN 16-12. Badania właściwości mechanicznych stali zostały przeprowadzone w szerokim zakresie prędkości odkształcania z użyciem maszyny serwo-hydraulicznej oraz pręta Hopkinsona. Błąd względny wyznaczony jako różnica zmierzonej i obliczonej na podstawie równania konstytutywnego krzywej naprężenie-odkształcenie został ustalony jako wartość błędu referencyjnego (metoda klasyczna). Następnie porównano go z błędem względnym wyznaczonym na podstawie zmierzonego i obliczonego za pomocą MES chwilowego przebiegu prędkości penetratora (nowa metoda). Stwierdzono dobrą korelację pomiędzy klasyczną a nową metodą oceny dokładności modela W porównaniu do klastycznej metody możliwa jest walidacja zależności konstytutywnej w szerokim zakresie prędkości odkształcania oraz temperatury w trakcie jednego testu.

10

Modelowanie sprzężenia pomiędzy rozwojem uszkodzeń i przemianą fazową w stali austenitycznej w warunkach temperatur kriogenicznych

Egner H., Ryś M.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2012

|

R. 109, z. 8-M

27--44

PL

Stale austenityczne w ekstremalnie niskich temperaturach podlegają trzem zjawiskom dyssypatywnym: plastycznemu płynięciu, przemianie fazowej γ→α' oraz rozwojowi uszkodzeń. Przeprowadzone eksperymenty dowodzą, że pojawiające się inkluzje martenzytu powodują spowolnienie rozwoju uszkodzeń plastycznych w matrycy austenitycznej. W pracy przedstawiony został opis konstytutywny zachowania się stali austenitycznej, poddanej obciążeniu w temperaturze bliskiej zeru absolutnemu z uwzględnieniem sprzężenia pomiędzy zjawiskami dyssypatywnymi. Został także przedstawiony algorytm numeryczny, opracowany w celu wykonania symulacji jednoosiowego rozciągania.

EN

FCC metals and alloys undergo at low temperatures three distinct phenomena: dynamic strain ageing, plastic strain induced transformation from the parent phase (γ) to the secondary phase (α') and evolution of micro-damage. Experimental results indicate the correlation between decreasing damage rate and increasing martensite content. In the present paper the constitutive model of the behaviour of stainless steel applied at cryogenic temperature was described, where the three dissipative phenomena coexist. Also the numerical algorithm was worked out, and numerical simulation of uniaxial tension was performed.

11

The influence of a constitutive model on the stress and strain paths in subsoil

Kowalska M.

Foundations of Civil and Environmental Engineering

|

2010

|

No. 13

21--30

EN

This paper presents a study of dependence of stress and strain paths on a constitutive model. The analysis of a 3D non-axisymmetrical problem of a homogenous subsoil under a cuboid pad foundation subjected to a uniform load was conducted in the Z_SOIL.PC 2007 3D v.7.12 finite element program. Differences in the shape and length of the stress and strain paths obtained with the use of elastic, Drucker-Prager and Modified Cam Clay models at some selected points of the subsoil were presented. The results obtained with and without the interface elements were compared as well.

12

Advances in constitutive modeling of jointed rock hydromechanical interactions at laboratory scale

Lopez P., Thoraval A., Buzzi O., Rahmani I., Boulon M.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2008

|

Vol. 30, nr 1-2

223-233

EN

This study is a part of a wide multi-scale research based on in situ experiments and laboratory tests. The latest, radial water injections in the centre of the lower joint wall are done at constant normal stress ranging from 0 to 110 MPa and at pressures from 0 to 4 MPa. Four hydromechanical tests have been performed in the L3S laboratory on fractured limestone samples (two diaclase and two bedding plane). The measurement analysis shows a relation between the contact surface variations and the flow values inside the fracture. The hydromechanical modelling performed using 3DEC code can be improved compared with the previous analysis due to the modification of the relation between the joint hydraulic opening and the joint mechanical closure. The gap between simulations and measurements can be related to fracture asperity degradation and turbulent flow that have not been taken into account in the modelling.