PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Adiabatic heat evaluation for dynamic plastic localization

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Szacowanie adiabatycznego ciepła w procesie dynamicznej lokalizacji odkształceń plastycznych
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In most cases, adiabatic plastic heating is evaluated using the inelastic heat fraction coefficient, also known as Taylor-Quinney coefficient, which is usually assumed to be constant. From the thermodynamic viewpoint, this method consists in neglecting (or including some part of) various thermomechanical couplings in the heat equation. Nevertheless this coarse method can lead to over-estimation of the temperature rise. In this paper, adiabatic shear banding incipience is considered in the context of thermal instability. It is shown that the accuracy in the prediction of favourable conditions for the onset of this plastic localization is strongly dependent on the technique retained for evaluating the plasticity induced heating. This paper aims at showing the influence of various levels of simplification of the thermal equation on the critical conditions at localization onset, the latter being obtained from a criterion based on the linear perturbation method.
PL
Adiabatyczne ogrzewanie w stanie plastycznym jest w większości przypadków opisywane za pomocą ułamkowego ciepła zwanego współczynnikiem Taylora-Quinney'a, zwykle przyjmowanego jako parametr o stałej wartości. Opis taki, z punktu widzenia termodynamiki, zasadza się na pomijaniu (lub uwzględnianiu jedynie pewnej części) sprzężeń termomechanicznych w równaniu definiującym bilans cieplny. Taki zgrubny opis może prowadzić do przeszacowania wzrostu temperatury w obliczeniach dotyczących plastycznego ogrzewania. W pracy przedstawiono proces adiabatycznego formowania pasm ścinania wynikający z termicznej niestabilności. Pokazano, że dokładność w przewidywaniu korzystnych czynników dla inicjacji procesu lokalizacji odkształceń plastycznych silnie zależy od metody szacowania ciepła powstającego wskutek uplastycznienia. Celem rozważań jest pokazanie wpływu różnego stopnia uproszczeń przyjętych w równaniu bilansu cieplnego na warunki odpowiadające za pojawienie się lokalizacji odkształceń plastycznych. Te ostatnie wyznaczono za pomocą kryterium opartego na liniowej metodzie perturbacyjnej.
Rocznik
Strony
203--223
Opis fizyczny
Bibliogr. 31 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
autor
Bibliografia
  • 1. Anand L., Kim K.H., Shawki T.G., 1987, Onset of shear localization in viscoplastic solids, J. Mech. Phys. Solids, 35, 4, 407-429
  • 2. Aravas N., Kim K.S., Leckie F.A., 1990, On the calculations of the stored energy of cold work, J. Eng. Mater. Technol., 112, 465-470
  • 3. Bai Y.L., 1982, Thermo-plastic instability in simple shear, 1982, J. Mech. Phys. Solids, 30, 4, 195-207
  • 4. Bai Y.L., Dodd B., 1982, Adiabatic Shear Localization, Pergamon Press
  • 5. Bataille J., Kestin J., 1975, Linterpretation physique de la thermodynamique rationnelle, J. de Mecanique, 14, 2, 365-384
  • 6. Batra R.C., Chen L., 2001, Effect of viscoplastic relations on the instability strain, shear band initiation strain, the strain corresponding to the minimum shear band spacing, and the band width in a thermoviscoplastic material, Int. J. Plasticity, 17, 1465-1489
  • 7. Batra R.C., Wei Z.G., 2006, Shear band spacing in thermoviscoplastic materials, Int. J. Impact Eng., 32, 947-967
  • 8. Clayton J.D., 2005, Dynamic plasticity and fracture in high density polycrystals: constitutive modeling and numerical simulation, J. Mech. Phys. Solids, 53, 261-301
  • 9. Clifton R.J., Duffy J., Hartley K.A., Shawki T.G., 1984, On critical conditions for shear band formation at high strain rates, Scripta Met., 18, 443-448
  • 10. Estrin Y., Molinari A., Mercier S., The role of rate effects and of thermomechanical coupling in shear localization, J. Eng. Mat. Tech., 119, 322-330
  • 11. Fressengeas C., Molinari A., Instability and localization of plastic flow in shear at high strain rates, J. Mech. Phys. Solids, 35, 2, 185-211
  • 12. Kapoor R., Nemat-Nasser S., 1998, Determination of temperature rise during high strain rate deformation, Mech. Mat., 27, 1-12
  • 13. Liao S.-C., Marchand A., 1998, Adiabatic shear bands in a Ti-6Al-4V titanium alloy, J. Mech. Phys. Solids, 46, 11, 2201-2231
  • 14. Longere P., Dragon A., Trumel H., De Resseguier T., Deprince X., Petitpas E., 2003, Modelling adiabatic shear banding via damage mechanics approach, Arch. Mech., 55, 3-38
  • 15. Longere P., Dragon A., Trumel H., Deprince X., 2005, Adiabatic shear banding induced degradation in a thermo-elastic/viscoplastic material under dynamic loading, Int. J. Impact Eng., 32, 285-320
  • 16. Long`ere P., Dragon A., 2006, Plastic work induced heating under dynamic conditions: critical assessment, submitted for publication
  • 17. Marchand A., Duffy J., 1988, An experimental study of the formation process of adiabatic shear bands in a structural steel, J. Mech. Phys. Solids, 36, 3, 251-283
  • 18. Mason J.J., Rosakis A.J., Ravichandran G., 1994, On the strain and strain rate dependence of the fraction of plastic work converted to heat: an experimental study using high speed infrared detectors and the Kolsky bar, Mech. Mat., 17, 135-145
  • 19. Molinari A., 1985, Instabilitエe thermoviscoplastique en cisaillement simple, J. Meca. Theorique et appliquee, 4, 659-684
  • 20. Mróz Z., Oliferuk W., Energy balance and identification of hardening moduli in plastic deformation processes, Int. J. Plasticity, 18, 379-397
  • 21. Odeshi A.G., Al-Ammeeri, Mirfakhraei, Yazdani F., Bassim M.N., 2006, Deformation and failure mechanism in AISI 4340 steel under ballistic impact, Th. Appl. Fract. Mech., 45, 18-24
  • 22. Pęcherski R.B., 1998,Macroscopic effects of micro-shear banding in plasticity of metals, Acta Mech., 131, 203-224
  • 23. Perzyna P., 1966, Fundamental problems in viscoplasticity, Adv. Appl. Mech., 9, 243-377, Academic Press, New York
  • 24. Perzyna P., 1998, Dynamic localized fracture in inelastic solids, In: Damage Mechanics in Engineering Materials, 183-202, G.Z. Voyiadjis, J.-W.W. Ju and J.-L. Chaboche (Edit.), Elsevier
  • 25. Petryk H., 2000, General conditions for uniqueness in materials with multiple mechanisms of inelastic deformation, J. Mech. Phys. Solids, 48, 367-396
  • 26. Raniecki B., Nguyen H.V., 1984, Isotropic elastic-plastic solids at finite strain and arbitrary pressure, Arch. Mech., 36, 5-6, 687-704
  • 27. Rhim S.H., Oh S.I., 2006, Prediction of serrated chip formation in metal cutting process with new flow stress model for AISI 1045 steel, J. Mat. Proc. Tech., 171, 417-422
  • 28. Sidoroff F., Dogui A., 2001, Some issues about anisotropic elastic-plastic models at finite strain, Int. J. Solids Struct., 38, 9569-9578
  • 29. Taylor G.I., Quinney H., 1934, The latent energy remaining in a metal after cold working, Proc. Roy. Soc., A413, 307-326
  • 30. Voyiadjis G.Z., Abed F.H., 2006, A coupled temperature and strain rate dependent yield function for dynamic deformations of bcc metals, Int. J. Plasticity, 22, 1398-1431
  • 31. Wei Q., Jiao T., Ramesh K.T., Ma E., Kecskes L.J., Magness L., Dowding R., Kzaykhanov V.U., Valiev R.Z., 2006, Mechanical behaviour and dynamic failure of high-strength ultrafine grained tungsten under uniaxial compression, Acta Mater., 54, 77-87
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWM2-0066-0001
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.