Phenomenological modeling of mechanical properties of metal foam

• Autorzy: Wegner T. , Kurpisz D.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie metodą fenomenologiczną mechanicznych właściwości pian metalowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, constitutive relations for metal foam under complex load are introduced using a phenomenological concept. On the basis of stress-strain and transversal-longitudinal strain dependencies in uniaxial tests, a form of the function for strain energy density is specified, and further, the criterion for loss of stability due to the occurrence of plastic flow is defined. The theoretical investigations are illustrated by a short numerical example.

PL

W niniejszej pracy, bazując na fenomenologicznym sposobie podejścia, wyprowadzono związki konstytutywne piany metalowej poddanej złożonemu stanowi obciążenia. Na podstawie zależności naprężenia oraz odkształcenia poprzecznego od odkształcenia podłużnego uzyskanych w jednoosiowych próbach, wyznaczono wzór opisujący funkcję gęstości energii wewnętrznej, a następnie sformułowano analityczną postać kryteriów zniszczenia materiału ze względu na wystąpienie plastycznego płynięcia. Rozważania teoretyczne zilustrowano prostym przykładem numerycznym.

Słowa kluczowe

EN

metal foam; strain energy density function; phenomenological method of modeling; energy conservation principle

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 51 nr 1
• Strony: 203--214
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Wegner T.

• Poznan University of Technology, Institute of Applied Mechanics, Poznań, Poland

autor

Kurpisz D.

• Poznan University of Technology, Institute of Applied Mechanics, Poznań, Poland

Bibliografia

• 1. Gibson J., Ashby M.F., 1999, Cellular Solids: Structure and Properties, Second Ed. Cambridge University Press, Cambridge, UK
• 2. Hutchinson J.W., He M.Y., 2000, Buckling of cylindrical sandwich shells with metal foam cores, International Journal of Solids and Structures, 37, 6777-6794
• 3. Jaunzemis W., 1967, Continuum Mechanics, New York, Macmillan
• 4. Koza E., Leomowicz M., Wojciechowski S., 2002, Analiza strukturalna pian aluminiowych, Kompozyty, 2, 4
• 5. Mahjoob S., Vafai K., 2008, A synthesis of fluid and thermal transport models for metal foam heat exchangers, International Journal of Heat and Mass Transfer, 51, 3701-3711
• 6. Perzyna P., 2005, The thermodynamical theory of elasto-viscoplasticity, Engineering Transactions, 53, 235-316
• 7. Petryk H., 1991, The energy criteria of instability in the time-independent inelastic solids, Archiwum Mechaniki Stosowanej, 43, 4, 519-545
• 8. Wegner T., 2000a, A method of material modeling with the use of strength hypothesis of innerequilibrium stability, Mechanics and Mechanical Engineering, 4, 2, 139-147
• 9. Wegner T., 2000b, Surface of limit state in nonlinear material and its relation with plasticity condition, The Archive of Mechanical Engineering, 47, 3, 205-223
• 10. Wegner T., 2005, Matematyczne modelowanie mechanicznych właściwości materiałow (Mathematical modeling of mechanical properties of materials), Biuletyn WAT, LIV, 12 [in Polish]
• 11. Wegner T., 2009, Energetyczne modelowanie w nieliniowej mechanice materiałów i konstrukcji (Energy-based modeling in nonlinear mechanics of materials and constructions), Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej [in Polish]
• 12. Wegner T., Kurpisz D., 2009, The conservation energy principle in description of stable and unstable states for aluminum, Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, PAMM, 9, 323-324