Warunek plastyczności i funkcja dyssypacji materiałów porowatych

• Autorzy: Szwed A.

Identyfikatory

DOI

10.24136/atest.2018.477

Warianty tytułu

EN

Yield condition and dissipation function for porous materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaproponowano warunek plastyczności i wyprowadzono związany z nim potencjał dyssypacji stosując osobliwą transformację Legendre’a. Uzyskano jawną postać funkcji dyssypacji, co umożliwia dualny opis plastycznych własności materiału. Trójparametrowy warunek plastyczności umożliwia ciągłe przejście od warunku Druckera-Pragera do Hubera-Misesa przez odpowiedni dobór parametrów. Przedyskutowano kalibrację parametrów na podstawie typowych testów wytrzymałościowych. Na bazie założonego warunku plastyczności sformułowano relacje konstytutywne sprężysto-plastyczności, które mogą być stosowane do opisu własności porowatych metali i materiałów z tarciem wewnętrznym.

EN

A yield condition was proposed in this paper and associated dissipation function was derived via singular Legendre transformation. As a result, an explicit form of the dissipation function was obtained, which can be used for dual formulation of perfect plasticity model. The three-parameter yield condition enables continuous transition from the Drucker-Prager to Huber-Mises yield conditions by appropriate selection of free parameters. Calibration of the free parameters based on typical experimental tests was discussed. Based on the proposed yield function, a constitutive model of elastic-plastic material was given. The model can be used for modelling porous metals and other frictional materials.

Słowa kluczowe

PL

plastyczność; sprężystość; warunek plastyczności; kryterium wytężenia; dyssypacja; metale; żeliwo; materiały porowate

EN

plasticity; elasticity; yield condition; strength criterion; dissipation; metals; cast iron; porous materials

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 19, nr 12
• Strony: 680--684
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Szwed A.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Inżynierii Budowlanej, ZWMTSiP

Bibliografia

• 1. Altenbach H., Tushtev K., A new static failure criterion for isotropic polymers, Mech. of Composite Mat., 37, 5/6, 2001, pp. 475-482.
• 2. Collins I.F., Houlsby G.T., Application of thermomechanical principles to the modelling of geotechnical materials, Proc. R. Soc. Lond. A, 453, 1997, pp. 1975-2001.
• 3. Drucker D.C., Prager W., Soil mechanics and plastic analysis or limit design, Q. Appl. Math., 10, 1952, pp. 157-165.
• 4. Einav I., Houlsby G.T., Nguyen G. D., Coupled damage and plasticity models derived from energy and dissipation potentials, Int. J. Solids and Structures, 44, 2007, pp. 2487-2508.
• 5. Houlsby G.T., Puzrin A. M., Principles of hyperplasticity: An approach to plasticity theory based on thermodynamic principles, Springer-Verlag, London 2006.
• 6. Houlsby G.T., Puzrin A. M., A thermomechanical framework for constitutive models for rate-independent dissipative materials, Int. J. Plasticity, 16, 2000, pp. 1017-1047.
• 7. Jemioło S., Szwed A., O zastosowaniu funkcji wypukłych w teorii wytężenia materiałów izotropowych. Propozycja warunków plastyczności metali, Oficyna Wyd. PW, Prace Naukowe, Budownictwo, 133, 1999, str. 5-51.
• 8. Jemioło S., Szwed A., Dualne relacje konstytutywne idealnego płynięcia materiałów izotropowych z warunkiem plastyczności Misesa-Schleichera, Oficyna Wyd. PW, Prace Naukowe, Budownictwo 133, 1999, str. 53-86.
• 9. Jemioło S., Gajewski M.D., Hipersprężystoplastyczność, Monografie ZWMTSiP, 4, Oficyna Wyd. PW, Warszawa 2014.
• 10. Kamińska I., Szwed A., O badaniu wypukłości skalarnej funkcji zależnej od niezmienników walcowych symetrycznego tensora drugiego rzędu, Sprężystość i lepkosprężystość małych odkształceń. Wybrane zagadnienia, Jemioło S. (red.), Monografie ZWMTSiP, 6, 2017, Oficyna Wyd. PW, str. 79-94.
• 11. Sewell M. J., Legendre transformations and extremum principles, Mechanics of solids: the Rodney Hill 60th anniversary volume, Pergamon Press, Oxford, 1982, pp. 563-604.
• 12. Szwed A., Dissipation function for modeling plasticity in concrete, Computer Systems Aided Science and Engineering Work in Transport, Mechanics and Electrical Engineering, Monograph No. 122, Pub. Office of Technical University of Radom, 2008, pp. 523-528.
• 13. Szwed A., Strength criterion for materials brittle in tension and ductile in compression, Rozdział V w monografii: Teoretyczne podstawy budownictwa, Tom I. Mechanika materiałów i konstrukcji, Jemioło S., Lutomirski Sz. [red.]: Oficyna Wyd. PW, 2012, str. 53-62.
• 14. Szwed A., Model konstytutywny ściśliwego materiału idealnie plastycznego, TTS: koleje, tramwaje, metro. Nr 9/2012, str. 2953-2962.
• 15. Szwed A., A strength criterion for cast iron. A monograph of Warsaw University of Technology on Mechanics and Materials, Eds. S. Jemioło, M. Lutomirska, Wydział Inżynierii Lądowej, Warszawa 2013, pp. 99-108.
• 16. Xue L., Constitutive modeling of void shearing effect in ductile fracture of porous materials, Engineering Fracture Mech., 75, 2008, pp. 3343-3366.
• 17. Zhang H., Ramesh K.T., Chin E.S.C., A multi-axial constitutive model for metal matrix composites, J. of the Mechanics and Physics of Solids, 56, 2008, pp. 2972-2983.