Influence of the characteristic length on the strength properties of a material model for spruce wood.

• Autorzy: Muellner H. W. , Kohlhauser Ch. , Fleischmann M. , Eberhardsteiner J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ długości charakterystycznej na właściwości wytrzymałościowe modelu materialnego drewna świerkowego.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this contribution, an overview over a numerical scheme for the crack modelling of spruce wood under tensile loading is given. A material model for biaxially stressed spruce wood with consideration of the effect of knots on the strength properties has been developed. A necessary feature of this material model is its ability to treat cracks by means of the so-called smeared crack concept. For this reason the consideration of a so-called characteristic length in the corresponding evolution laws of the strength values is required. The successful implementation in the material model is shown by means of various numerical examples.

PL

W pracy przedstawiono zarys numerycznej metody modelowania pęknięć drewna świerkowego poddanego obciążeniom rozciągającym. Opracowano model materialny drewna świerkowego z naprężeniami dwuosiowymi z uwzględnieniem wpływu sęków na właściwości wytrzymałościowe. Istotną cechą tego modelu jest jego zdolność traktowania pęknięć zgodnie z koncepcją tzw. pęknięcia rozmazanego (smeared crack). Wymaga się w związku z tym, by w odpowiednich prawach ewolucji parametrów wytrzymałościowych brać pod uwagę tzw. długość charakterystyczną. Skuteczne wdrożenie tej koncepcji w prezentowanym modelu materialnym zilustrowano różnorodnymi przykładami numerycznymi.

Słowa kluczowe

EN

characteristic length; strength; model; spruce wood; numerical modelling; cracking; smeared crack

PL

długość charakterystyczna; wytrzymałość; model; drewno świerkowe; modelowanie numeryczne; pękanie; pęknięcie rozmazane

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. LIII, nr 3
• Strony: 247--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Muellner H. W.

autor

Kohlhauser Ch.

autor

Fleischmann M.

autor

Eberhardsteiner J.

• Institute for Mechanics of Materials and Structures, Vienna University of Technology, Vienna, Austria,

Bibliografia

• [1] Eberhardsteiner J.: Mechanisches Verhalten von Fichtenholz - Experimentelle Bestimmung der biaxialen Festigkeitseigenschaften, 2002, Springer, Vienna, in German.
• [2] Fleischmann M.: Numerische Berechnung von Holzkonstruktionen unter Verwendung eines realitätsnahen orthotropen elasto-plastischen Werkstoffmodells, 2005, PhD Thesis, Vienna University of Technology, in German.
• [3] Kohlhauser Ch.: A Multi-Surface Plasticity Model with Strain Softening for Failure Mechanisms of Clear Spruce Wood under Plain Biaxial Stress Conditions and Stabilization of its Numerical Implementation for Large Characteristic Lengths, 2005, Master's Thesis, Vienna University of Technology.
• [4] Mackenzie-Helnwein P., Eberhardsteiner J., Mang H.A.: A Multi-Surface Plasticity Model for Clear Wood and its Application to the Finite Element Analysis of Structural Details. Computational Mechanics, 2003, Vol. 31, pp. 204--218.
• [5] Mackenzie-Helnwein P., Müllner H.W., Eberhardsteiner J., Mang, H.A.: Analysis of Layered Wooden Shells using an Orthotropic elasto-plastic Model for multi-axial Loading of Clear Spruce Wood. Computer Methods of Applied Mechanics and Engineering, 2005, Vol. 194, pp. 2661--2685.
• [6] Müllner H.W., Fleischmann M., Eberhardsteiner J.: Orthotropic Single-Surface Plasticity Model for Spruce Wood including the Effect of Knots. The Archive of Mechanical Engineering, 2005, Vol. 52, pp. 253-265.
• [7] Müllner H.W., Mackenzie-Helnwein P., Eberhardsteiner J.: Constitutive Modelling of Clear Spruce Wood under Biaxial Loading by Means of an Orthotropic Single-Surface Model under Consideration of Hardening and Softening Mechanisms. Proceedings of the 2nd International Symposium on Wood Machining, 2004, pp. 83-90.
• [8] Oliver J.: A Consistent Characteristic Length for Smeared Cracking Models. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 1989, Vol. 28, pp. 461-474.