Homogenization of elasto - plastic materials by the boundary element method

• Autorzy: Fedeliński P. , Czyż T.

Warianty tytułu

PL

Homogenizacja materiałów sprężystoplastycznych za pomocą metody elementów brzegowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The formulation of the initial stress approach of the boundary element method (BEM) for two-dimensional elastoplastic plates subjected to static tractions is presented. The developed computer code is used to analyze elasto-plastic materials with linear isotropic hardening which satisfy the Huber-Hencky-von Mises yield criterion. Representative volume elements (RVE) containing voids and inclusions are subjected to various boundary conditions. The relation between average stresses and average strains is computed for different volume fraction of voids and inclusions. The results are compared with the solutions computed by the finite element method (FEM). Effective yield stresses and tangent moduli are computed for different materials.

PL

W pracy przedstawiono sformułowanie naprężeń początkowych metody elementów brzegowych (MEB) w analizie dwuwymiarowych tarcz obciążonych statycznie siłami powierzchniowymi. Opracowany program komputerowy zastosowano do analizy materiałów sprężysto-plastycznych z liniowym wzmocnieniem izotropowym, który spełnia warunek plastyczności Hubera- Hencky’ego-von Misesa. Analizowano reprezentatywne elementy objętościowe (RVE) poddane różnym warunkom brzegowym zawierające pustki i wtrącenia. Określono związki między średnimi odkształceniami i naprężeniami dla różnego udziału objętościowego pustek i wtrąceń oraz różnych warunków brzegowych. Wyniki porównano z rozwiązaniami otrzymanymi metodą elementów skończonych (MES). Wyznaczono zastępcze granice plastyczności i moduły styczne dla różnych materiałów.

Słowa kluczowe

EN

elasto-plastic material; boundary element method; homogenization; representative volume element; void; inclusion

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 13, No. 3
• Strony: 395--401
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Fedeliński P.

• Institute of Computational Mechanics and Engineering Silesian University of Technology 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A

autor

Czyż T.

• Institute of Computational Mechanics and Engineering Silesian University of Technology 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A

Bibliografia

• Banerjee, P.K., 1994, The boundary element method in engineering, McGraw Hill, London.
• Brassart, L., Doghri, I., Delannay, L., 2010, Homogenization of elasto-plastic composites coupled with a nonlinear finite element analysis of the equivalent inclusion problem, Int. J. Solids Struct., 47, 716-729.
• Czyż, T., Fedeliński, P., 2006, Boundary element formulation for dynamic analysis of inelastic structures, Comput. Ass. Mech. Engrg Sc., 13, 379-394.
• Dvorak, G.J., 2013, Micromechanics of composite materials, Springer, Dordrecht-Heilderberg-New York-London.
• Galvanetto, U., Pellegrino, C., Schrefler, B.A., 1998, Plane stress plasticity in periodic composites, Comput. Mater. Sc., 13, 31-41.
• Gao, X.W., Davies, T.G., 2002, Boundary element programming in mechanics, Cambridge University Press.
• Ghosh, S., Moorthy, S., 1995, Elastic-plastic analysis of arbitrary heterogeneous materials with the Voronoi Cell finite element method, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg, 121, 373-409.
• Kouznetsova, V., Brekelmans, W.A.M., Baaijens, F.P.T., 2001, An approach to micro-macro modeling of heterogeneous materials, Comput. Mech., 27, 37-48.
• Lee, K., Ghosh, S., 1999, A microstructure based numerical method for constitutive modeling of composite and porous materials, Mater. Sc. Engrg, A272, 120-133.
• Pierard, O., Gonzales, C., Segurado, J., Llorca, J., Doghri, I., 2007, Micromechanics of elasto-plastic materials reinforced with ellipsoidal inclusions, Int. J. Solids Struct.,44, 6945-6962.