Model of hyperelastic fibre-reinfoced material

• Autorzy: Gajewski M. , Jemioło S.

Warianty tytułu

PL

Model hipersprężystego materiału zbrojonego kilkoma rodzinami włókien

• Konferencja: 13th International Conference Computer Systems Aided Science, Industry and Transport "TRANSCOMP 2009"
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main objective of this article is the proposition and FEM implementation in ABAQUS system a simplest class of hyperelastic constitutive models for isotropic non-homogeneous material reinforced with a fiber families. A key point for formulation of aforementioned constitutive models is the assumption of additive decomposition of stored energy function into two parts: one connected with the isotropic matrix and the other with the fiber families. The proposed hyperelastic model of non-homogeneous material has been implemented in ABAQUS using UMAT subroutine written in FORTRAN code. Several numerical problems solved in this paper are treated as illustrative and benchmark tasks.

PL

Głównym celem niniejszego artykułu jest propozycja i implementacja w systemie ABAQUS całej klasy najprostszych modeli konstytutywnych hipersprężystości materiałów niejednorodnych z uwzględnieniem zbrojenia wieloma rodzinami włókien. Podstawowym założeniem przy formułowaniu tego modelu jest założenie o addytywności funkcji jednostkowej energii sprężystości matrycy i włókien. Niewątpliwą zaletą proponowanego modelu jest to, że występujące w nim stałe materiałowe w większości mają interpretacje przeniesione z teorii małych odkształceń co umożliwia stosowanie tego modelu bez skomplikowanych badań doświadczalnych potrzebnych do kalibracji innych bardziej złożonych modeli. W niniejszej pracy oprócz prezentacji modelu konstytutywnego pokazano takSe rozwiązania zadań testowych oraz rozwiązanie przykładowego zadania brzegowego ściskania rur o przekrojach kołowych.

Słowa kluczowe

EN

hyperelasticity; constitutive models; fibre reinforced material; finite element method

PL

hipersprężystość; modele konstytutywne; materiał zbrojony; metody elementów skończonych

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 6
• Strony: CD--CD
• Opis fizyczny: pełny tekst, Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gajewski M.

autor

Jemioło S.

• Civil Engineering Faculty, Warsaw University of Technology, 00 - 637 Warszawa, Al. Armii Ludowej 16,

Bibliografia

• [1] ABAQUS Theory manual, Version 6.1., 2000, Hibbitt, Karlsson and Sorensen, Inc., Pawtucket.
• [2] ABAQUS/Standard User's manual, Version 6.1., 2000, Hibbitt, Karlsson and Sorensen, Inc., Pawtucket.
• [3] Boehler J.P. (ed): Applications of tensor functions in solid mechanics. CISM Courses and Lectures, no. 292, 1987, Wien-New York, Springer-Verlag.
• [4] Bonet J., Burton A.J.: A simple orthotropic, transversely isotropic hyperelastic constitutive equation for large strain computations, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg., 162, 1998, pp. 151-164.
• [5] Gajewski M., Jemioło S.: Implementacja MES modeli konstytutywnych hipersprężystych materiałów zbrojonych włóknami, XVI Slovak-Polish-Russian Seminar Theoretical Foundation of Civil Engineering, Žilina, str. 119-126, Moscow 2007.
• [6] Jemioło S.: Studium hipersprężystych własności materiałów izotropowych. Modelowanie i implementacja numeryczna, Prace Naukowe, Budownictwo z. 140, 2002, str. 1-308, OWPW.
• [7] Jemioło S., Gajewski M.: Cztery typy symetrii płaskich tensorów Hooke'a na przykładzie modelu kompozytu włóknistego, Theorethical Foundations of Civil Engineering, Polish-Ukrainian Transactions, W. Szcześniak [ed], str. 405-416, Oficyna Wydawnicza PW, Dnepropetrovsk-Warszawa 2005.
• [8] Jemioło S., Gajewski M.: O implementacji MES niejednorodnych, nieliniowych materiałów transwersalnie izotropowych w teorii małych przemieszczeń, Theorethical Foundations of Civil Engineering, Polish-Ukrainian-Lithuanian Transactions, W. Szcześniak [ed], str. 270-280, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2007.
• [9] Jemioło S., Telega J.J.: Modelling elastic behaviour of soft tissues, Part II. Transverse isotropy, Eng. Trans., vol. 49, no. 2-3, 2001, pp. 241-281.
• [10] Spencer A.J.M.: Deformations of fibre-reinforced materials, 1972, Oxford, Clarendon Press.