Porównanie analitycznych wyników obliczeń z energetycznego kryterium wytężenia Rychlewskiego z dostępnymi danymi doświadczalnymi dla materiałów komórkowych

• Autorzy: Kordzikowski P.

Warianty tytułu

EN

Comparison of analytical results of Rychlewski energy - based criterion of material effort with available experimental data for cellular materials /

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest porównanie wyników analitycznych obliczeń uzyskanych z energetycznego kryterium wytężenia dla sprzężonych sprężystych stanów własnych na przykładzie wybranych materiałów anizotropowych z wykorzystaniem wyników badań doświadczalnych. W pracy [1] wyznaczono powierzchnie graniczne odpowiadające energetycznemu kryterium J. Rychlewskiego [2, 3] na przykładzie struktur o powtarzającym się elemencie: sześcianu, prostopadłościanu, pryzmy o podstawie trójkąta równobocznego i sześciokąta foremnego. Przyjęto struktury komórkowe o powtarzającym się regularnym układzie prętów połączonych w sztywnym węźle. W artykule przedstawiono porównanie otrzymanych powierzchni granicznych dla rozważanych struktur komórkowych z dostępnymi z literatury danymi doświadczalnymi.

EN

The aim of the paper is to compare the results of analytical calculations made on the basis of energy-based criterion of material effort for coupled elastic eigen-states. Some examples of chosen anisotropic materials with available experimental data are applied by that. In [1] the limit surfaces corresponding to the energy-based criterion of elastic limit proposed by J. Rychlewski [2, 3] for certain examples of regular cellular structures with repeating unit cell of the skeleton in the form of a cube, a cuboid, a simple prism with the base of equilateral triangle, and a simple prism with the base of regular hexagon were determined. The morphology of the skeleton in a particular unit cell was modelled by means of the struts joined in a rigid node. The paper deals with comparison of the elastic limit surfaces obtained from the own calculations for considered cellular materials having the regular cell structures with the available in the literature experimental data.

Słowa kluczowe

PL

anizotropowe materiały; energetyczne kryterium wytężenia; materiały komórkowe

EN

anisotropic materials; cellular materials; energy-based criterion of material effort

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Budownictwo
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 107, z. 4-B
• Strony: 39--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.,Il., wz., wykr.,

Twórcy

autor

Kordzikowski P.

• Zakład Wytrzymałości Materiałów, Instytut Mechaniki Budowli, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Kordzikowski P., Janus-Michalska M., Pęcherski R.B., Specification of energy-based criterion of elastic limit states for cellular materials, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 50, 3/2005, 621-634.
• [2] Rychlewski J., Elastic energy decomposition and limit criteria, Uspekhi Mekh. - Advances in Mech., 1984, t. 7, 51-80 (po rosyjsku).
• [3] Rychlewski J., Unconventional approach to linear elasticity, Arch. Mech., 1995, t.47, 149-171.
• [4] Kowalczyk K., Ostrowska-Maciejewska J., Pęcherski R.B., An-energy based yield criterion for solids of cubic elasticity and orthotropic limit state, Arch. Mech., 2003, t. 55, 2003, 431-448.
• [5] Kowalczyk-Gajewska K, Ostrowska-Maciejewska J., Energy-based limit criteria for anisotropic elastic materials with constraints, Arch. Mech. 2005, t. 57.
• [6] Nalepka K., Pęcherski R.B., Fizyczne podstawy energetycznego kryterium wytężenia monokryształów, XXX Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Ustroń-Jaszowiec, 1-4 X 2002, (ed. J. Pacyno), AGH, Kraków 2002, 311-316.
• [7] Nalepka K., Pęcherski R.B., Energetyczne kryteria wytężenia. Propozycja obliczania granicznych energii z pierwszych zasad, Rudy i Metale Nieżelazne 2003, r. 48, 533-536.
• [8] Janus-Michalska M., Pęcherski R.B., Macroscopic properties of open-cell foams based on micromechanical modelling, Technische Mechanik, 2003, t. 23, 234-244.
• [9] Kordzikowski P., Janus-Michalska M., Pęcherski R.B., Analiza wpływu wytrzymałości prętów sześciennej struktury komórkowej na rozkład granicznych energii, Rudy i Metale Nieżelazne 2004, R 49, Nr 3, 114-120.
• [10] Janus-Michalska M., Kordzikowski P., Pęcherski R.B., Energy-based approach to limit state criteria of cellular materials, International Symposium on Developments in Plastisity and Fracture-Centenary of M. T. Huber Criterion, 12-14 August 2004, Kraków - poster prezentowany na wyżej wymienionej konferencji.
• [11] Janus-Michalska M., Effective models dsecribing elastic behaviour of cellular materials, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 50, 3/2005, 595-608.
• [12] Kordzikowski P., Podstawy teorii wytężenia materiałów komórkowych w oparciu o energetyczne kryteria stanów granicznych, praca doktorska, Politechnika Krakowska, Kraków 2006.
• [13] Choi S., Sankar B.V., Fracture toughnes of carbon foam, Journal of Composite Materials, Vol. 37, No. 23/2003.
• [14] Choi S.,Sankar B.V., A micromechanical method to predict the fracture toughness of cellular materials, International Journal of Solids and Structures 42 (2005), 1797-1817.
• [15] Kwon Y.W., Cooke R.E., Park C., Representative unit-cell models open-cell metal foams with or without elastic filler, Materials Science & Engineering A, 2003, 343, 63-70.
• [16] Gibson L.J., Ashby M.F., Celluar solids: Structure and properties, Cambrige University Press 1997.
• [17] Warren W.E., Kraynik A.M., The linear elastic properties of open-cell foams, Journal of Applied Mechanics 1988, Vol. 55, 341-346.
• [18] Aboudi J., Gilat R., Micromechanical analysis of lattice blocks, International Journal of Solids and Structures 42, 2005,4372-4392.
• [19] Arramon Y.A., Mehrabadi M.M., Martin D.W., Cowin S.C., A multi-dimensional anisotropic strength criterion based on Kelvin modes, Interational Journal of Solids and Structures 37, 2000, 2915-2935.
• [20] Suhling J.C., Rowlands R.E., Johnson M.W., Gunderson D.E., Tensorial Strength Analysis of Paperboard, Exp. Mech. 1985, 75-84.
• [21] Biegler M.W., Mehrabadi M.M., An energy-based constitutive model for anisotropic solids subject to damage, Mechanics of Materials 19, 1995, 151-164.
• [22] Kordzikowski P., Pęcherski R.B., Porównanie energetycznych kryteriów wytężenia dla sprzężonych i rozłącznych sprężystych stanów własnych na przykładzie wybranych materiałów anizotropowych, Rudy i Metale Nieżelazne, R 50, Nr 10-11, 2005, 566-571.
• [23] Wang A.J., McDowell D.L., In-Plane Stiffness end Yield Strength of Periodic Metal Honeycombs, Journal of Engineering Materials and Technology 2004.
• [24] Wang A.J., McDowell D.L., Yield surfaces of various periodic metal honeycombs at intermediate relative density, International af of Plasticity 2005.
• [25] Hayes A.M., Wang A., Dempsey B.M., McDowell D.L., Mechanics of linear cellular alloys, Mechanics of Materials 36, 2004, 691-713.