Stabilność rozwiązań sprężysto-plastycznych zagadnień dynamiki

• Autorzy: Dobrociński S. , Flis L. , Małachowski J.

Warianty tytułu

EN

Stability of solutions elastic-plastic dynamic issues

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych zagadnienia rozchodzenia się fali naprężenia na przykładzie prostego pręta izotropowego. Wyniki numeryczne w zakresie sprężystym odniesiono do rozwiązania analitycznego, wskazując na poprawne działanie algorytmu. W zakresie plastycznym nie ma rozwiązań analitycznych, zaproponowano więc numeryczne rozwiązanie zagadnienia. Zastosowano algorytm obliczania naprężenia, który uwzględnia maksymalne wartości tego parametru w rozpatrywanym obszarze i modyfikuje krok czasowy w trakcie obliczeń dla utrzymania stabilności rozwiązania. Modyfikacji w trakcie obliczeń ulega również macierz sztywności, ponieważ w czasie rozpatrywanego zjawiska materiał ulega umocnieniu. Celem pracy jest zwrócenie uwagi na znaczenie doboru kroku czasowego zapewniającego stabilność rozwiązania podczas obliczeń, szczególnie gdy materiał przechodzi ze stanu sprężystego w plastyczny. Zaproponowany algorytm przyspiesza rozwiązanie przy zachowaniu stabilności obliczeń w porównaniu z klasyczną metodą iteracyjną.

EN

This paper presents the results of numerical wave propagation problems with the example of a simple isotropic bar tension. Numerical results were compared to the elastic analytical solution, indicating the correct algorithm operation. There are no analytical solutions in terms of plastic conditions, so the numerical solution of this problem is proposed. The article gives an algorithm for calculating the stress that includes account the maximum value of the parameter in this question and in the same time modifies the time step in the calculations for the stability of the solution. Modifications in the calculation of the stiffness matrix are caused by the phenomenon of material strengthening. The proposed algorithm dramatically accelerates the solution when the stability of the computation takes place comparing to classical iterative method. The aim of this study is to highlight the importance of the selection of the time step in calculating the stability of solutions, especially when the state of elastic material goes into plastic. The proposed algorithm accelerates the solution when the stability of the computation takes place and compared to classical iterative method.

Słowa kluczowe

PL

MES (metoda elementów skończonych); dynamika; fala sprężysto-plastyczna

EN

finite element method; dynamic; elastic-plastic wave

• Wydawca: Akademia Marynarki Wojennej im. Bohaterów Westerplatte
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 54 nr 1 (192)
• Strony: 39--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobrociński S.

• Akademia Marynarki Wojennej Wydział Mechaniczno-Elektryczny, Instytut Budowy i Eksploatacji Okrętów 81-103 Gdynia, ul. J. Śmidowicza 69

autor

Flis L.

• Akademia Marynarki Wojennej Wydział Mechaniczno-Elektryczny, Instytut Budowy i Eksploatacji Okrętów 81-103 Gdynia, ul. J. Śmidowicza 69

autor

Małachowski J.

• Wojskowa Akademia Techniczna Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] Bathe K. J., Finite Element Procedures Prentice Hall, New Jersey 1996.
• [2] Dobrociński S., Stabilność rozwiązań zagadnień odporności udarowej konstrukcji. Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia 2000.
• [3] Kaliski S. i inni, Drgania i fale w ciałach stałych. PAN, Warszawa 1966.
• [4] Kłosowski P., Woźnica K., Weichert D., Comparision of numerical modeling and experiments for the dynamic response of circular elasto-viscoplastic plates‘European Journal of Mechanics’, 2000, 19, A/Solids.
• [5] Meyers M. A., Dynamic behaviour of materials A Wiley-Interscience Publication, 1994|
• [6] Potter D., Metody obliczeniowe fizyki PWN, Warszawa 1977.