Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Archive of Mechanical Engineering

2 2016

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Towards viscoplastic constitutive models for Cosserat rods

Dörlich V., Linn J., Scheffer T., Diebels S.

Archive of Mechanical Engineering

2016

Vol. LXIII, nr 2

215--230

Flexible, slender structures like cables, hoses or wires can be described by the geometrically exact Cosserat rod theory. Due to their complex multilayer structure, consisting of various materials, viscoplastic behavior has to be expected for cables under load. Classical experiments like uniaxial tension, torsion or three-point bending already show that the behavior of e.g. electric cables is viscoplastic. A suitable constitutive law for the observed load case is crucial for a realistic simulation of the deformation of a component. Consequently, this contribution aims at a viscoplastic constitutive law formulated in the terms of sectional quantities of Cosserat rods. Since the loading of cables in applications is in most cases not represented by these mostly uniaxial classical experiments, but rather multiaxial, new experiments for cables have to be designed. They have to illustrate viscoplastic effects, enable access to (viscoplastic) material parameters and account for coupling effects between different deformation modes. This work focuses on the design of such experiments.

Giętkie, smukłe struktury, takie jak kable, rury lub druty, mogą być opisane przez geometrycznie ścisłą teorię prętów Cosserata. Biorąc pod uwagę, że omawiane obiekty mają skomplikowaną, wielowarstwową strukturę i składają się z wielu różnych materiałów, można oczekiwać, że pod obciążeniem będą wykazywać właściwości lepkoplastyczne. Klasyczne eksperymenty, takie jak rozciąganie jednoosiowe, skręcanie lub zginanie trójpunktowe, pokazały, że np. kable zachowują się jak ciała lepkoplastyczne. Odpowiednie, konstytutywne prawo opisujące obserwowany przypadek obciążenia jest niezwykle istotne dla realistycznej symulacji odkształcenia takiego obiektu. Tak więc, celem pracy było znalezienie lepkoplastycznego konstytutywnego prawa sformułowanego z uwzględnieniem właściwości poszczególnych sekcji pręta Cosserata. Ponieważ klasyczne eksperymenty, w których głównie stosuje się obciążenie jednoosiowe, nie reprezentują właściwie zachowania kabli w zastosowaniach praktycznych, należy zaprojektować nowe eksperymenty, z obciążeniem wieloosiowym. Powinny one zilustrować efekty lepkoplastyczne, umożliwić identyfikację (lepkoplastycznych) parametrów materiału i wyjaśnić efekty sprzężeń pomiędzy różnymi trybami odkształceń. W pracy skoncentrowano się na projektowaniu takich eksperymentów.

An enhanced tire model for dynamic simulation based on geometrically exact shells

Roller M., Betsch P., Gallrein A., Linn J.

Archive of Mechanical Engineering

2016

Vol. LXIII, nr 2

277--295

In the present work, a tire model is derived based on geometrically exact shells. The discretization is done with the help of isoparametric quadrilateral finite elements. The interpolation is performed with bilinear Lagrangian polynomials for the mid-surface as well as for the director field. As time stepping method for the resulting differential algebraic equation a backward differentiation formula is chosen. A multilayer material model for geometrically exact shells is introduced, to describe the anisotropic behavior of the tire material. To handle the interaction with a rigid road surface, a unilateral frictional contact formulation is introduced. Therein a special surface to surface contact element is developed, which rebuilds the shape of the tire.

Praca przedstawia opracowanie modelu opony w oparciu o koncepcję powłoki geometrycznie dokładnej. Dyskretyzację przeprowadzono z pomocą izoparametrycznych czworokątnych elementów skończonych. Do interpolacji wykorzystano wielomiany Lagrange’a, zarówno dla powierzchni pośrednich, jak i pola kierunku. Zastosowano formułę różniczkowania wstecznego jako metodę dyskretyzacji czasowej dla wynikowych równań różniczkowo-algebraicznych. Wprowadzono wielowarstwowy model materiału powłoki geometrycznie dokładnej by opisać anizotropowe właściwości materiału opony. W celu wyznaczenia interakcji między oponą i twardą nawierzchnią drogi wprowadzono sformułowanie jednostronnego kontaktu ciernego. Uzyskano tą drogą specjalny międzypowierzchniowy element kontaktowy, który odtwarza kształt opony.