Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A Pressure-Dependent Plasticity Model for Polymer Bonded Explosives under Confined Conditions

Wei Qiang, Huang Xi-cheng, Chen Peng-wan, Liu Rui

Central European Journal of Energetic Materials

|

2021

|

Vol. 18, no. 3

339--368

EN

The safety of explosives is closely related to the stress state of the explosives. Under some stress stimulation, explosives may detonate abnormally. It is of great significance to accurately describe the mechanical response of explosives for the safety evaluation of explosives. The mechanical properties of polymer bonded explosives (PBXs) strongly depend on pressure. In this study, the mechanical behaviour of PBXs under confined conditions was investigated. It was found that the stress-plastic strain response of a PBX under high confining pressures is a combination of the non-linear and linear hardening portions. However, the linear hardening portion has often been neglected in characterizing the mechanical behaviour of a PBX under such pressures. The Karagozian and Case (K&C) model was applied to characterize the mechanical behaviour of PBXs. The numerical results demonstrated that when the confining pressure was high, the K&C model could not adequately match the experimental data due to the limitation of the damage model. Therefore, a new damage model was developed by means of considering intragranular damage and transgranular damage. This modification made it possible to introduce a linear hardening process into the original K&C model. The method proposed to describe the stress-strain results under high confining pressures was to consider the stress-plastic strain curve, including the nonlinear and linear hardening portions. The damage evolution of the original K&C model and a linear hardening model were applied for the nonlinear and linear hardening portions respectively. The influence of the linear hardening model on the damage evolution of the original K&C model was included when describing the nonlinear hardening portion. A comparison between simulation and experiment showed that the modified K&C model could well describe the mechanical response of PBXs under different confining pressures.

2

Zastosowanie zaawansowanej metody oceny odporności ogniowej w budownictwie przemysłowym

Woźniczka Piotr

Builder

|

2020

|

R.24, nr 4

58--60

PL

W artykule przedstawiono przykład opracowanej oceny odporności ogniowej obiektu przemysłowego. Dla rozpatrywanej hali maszynowni o konstrukcji stalowej zaprezentowano wyniki symulacji rozwoju pożaru oraz odpowiedzi mechanicznej konstrukcji. Obliczenia przeprowadzono za pomocą zaawansowanych programów komputerowych. Omówiono wpływ takich czynników, jak nierównomierne ogrzewanie oraz sposób modelowania konstrukcji na szacowaną odporność ogniową. Wskazano także wartości temperatury krytycznej oraz prognozowane modele zniszczenia. Wykazano, że omawiana metoda może być z powodzeniem stosowana w odniesieniu do rozpatrywanej kategorii obiektów.

EN

Both fire development and mechanical response analysis of the steel turbine hall are described. Factors like non-uniform heating and way of structural modeling and their impact on the anticipated fire resistance of the structure are discussed. Moreover, values of the crictical temperature and predicted failure modes are given. As a result it is shown that described method is appropriate for the considered type of buildings.

3

Mechanical response of HPFRCC in tension and compression at high strain rate and high temperature

Cadoni E., Bragov A. M., Caverzan A., Prisco di M., Konstantinov A., Lomunov A.

Engineering Transactions

|

2010

|

Vol. 58, iss. 3/4

139-151

EN

The mechanical response of High Performance Fibre-Reinforced Cementitious Composite (HPFRCC) has been analyzed at high strain rates and high temperature. Two experimental devices have been used for compression and tension tests: the traditional Split Hopkinson Pressure Bar for compression and the JRC-Split Hopkinson Tension Bar for tension. The HPFRCC was thermally damaged at 3 temperatures (200 C, 400 C and 600 C) in order to analyze the dynamic behaviour of this material when explosions and fires took place in a tunnel. Results show that significant peak strength increases both in tension and in compression. The post-peak strength in tension depends on the thermal damage of the material. Its strainrate sensitivity and thermal damage have been illustrated by means of a Dynamic Increase Factor. These results show that it is necessary to implement new expression of the DIF for the HPFRCC, therefore more and more accurate and experimental studies using Kolsky-Hopkinson Bar methods are needful.

4

Possibilities of the mechanical behavior modeling of structures after severe plastic deformation

Muszka K., Doniec K., Majta J.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

Vol. 9, No. 1

85-91

EN

Prediction of the mechanical response of the materials using computer simulation is well known and widely used as a tool to optimize their mechanical properties. This method seems to be especially important for ultrafine grained materials obtained using severe plastic deformation techniques, that are characterized by high strength but also poor ductility. Understanding of the deformation and strengthening mechanisms that govern their mechanical response can be done by establishment of the proper constitutive equations i.e. the flow stress model. In case of heavily deformed microstructures characterized also by high inhomogeneity of microstructure and mechanical properties, existing flow stress models need to be modified in order to take those effects into consideration. Presented paper shows some modeling results of the mechanical behavior of specimens subjected to severe plastic deformation using MaxStrain system. Different grades of steels were examined and their mechanical response was simulated using modified Khan-Huang-Liang (KHL) flow stress model that was implemented into Abaqus Explicit code via user subroutine. An effect of various deformation conditions was discussed with respect to the microstructure evolution and its influence on final mechanical properties. Different states of microstructure (i.e. high angle boundaries stability, volume fraction of low angle boundaries) were analyzed and their influence on the flow stress were discussed. Comparison of the measured and calculated results showed that presented model can be used for the modeling of mechanical response of heavily deformed ultrafine grained structures.

PL

Modelowanie własności mechanicznych materiałów z wykorzystaniem symulacji komputerowej stwarza bardzo dobre narzedzie do ich optymalizacji. Wydaje się to być szczególnie istotne dla materiałów o strukturach silnie rozdrobnionych uzyskanych na drodze silnej akumulacji odkształcenia plastycznego (SPD). Materiały te charakteryzują się bardzo wysoką wytrzymałością. Ograniczeniem ich zastosowania w skali przemysłowejj są jednak ich niskie własności plastyczne. Zrozumienie mechanizmów odkształcenia i umocnienia, działającychw tych materiałach jest kluczowe dla poprawy ich własności plastycznych. Wykorzystanie w tym celu metody elementów skończonych wymaga poprawnie zdefiniowanego modelu reologicznego. W przypadku struktur silnie rozdrobnionych charakteryzujących się głównie dużą niejednorodnością mikrostrutury i własności mechanicznych, konieczne jest zaproponowanie nowych, bądź zmodyfikowanych modeli naprężenia uplastyczniającego. Przedstawione badania dotyczą modelowania własności mechanicznych materiałów poddanych silnemu odkształceniu plastycznemu z wykorzystaniem systemu MaxStrain. Analizie poddano różne gatunki stali, a do reprezentacji ich własności mechanicznych wykorzystano zmodyfikowany model naprężenia uplastyczniającego Khan-Huang-Liang (KHL). Model ten został zaimplementowany do programu Abaqus Explicit (za pomocą procedury użytkownika YUMAT). Poddano dyskusji wpływ różnych warunków odkształcania na rozwój mikrostruktury oraz na końcowe własności mechaniczne materiału. Do oceny własności plastycznych w próbie rozciągania wykorzystano model oparty o kryterium niestabilności plastycznej (Considere). Porównanie wyników symulacji z wynikami z rzeczywistej próby rozciągania dało dobrą zgodność, co wskazuje, iż zaprezentowane rozwiązania mogą być z powodzeniem wykorzystane do oceny własności plastycznych materiałów ultradrobnoziarnistych wytworzonych techniką SPD.