Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Plasticity models for materials and structures LCF simulation

Temis J.M.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2011

|

z. 99

65-67

EN

Mathematical simulation of processes prior to low-cycle fatigue (LCF) crack initiation and describing its propagation is actual for many high-loaded structures in conditions of nonstationary cyclic loading. Success of LCF lifetime prediction depends on solution results of a number of related problems: creation of plasticity models, adequately describing processes taking place during alternating elasto-plastic deformation; formulating criterions of low-cycle fatigue damage; development of effective numerical methods of simulation. Phenomenon of LCF is directly coupled with the process of plastic deformation of structure, because development of failure has two stages. The first stage of hidden damage accumulation in the construction material is prior to the second – crack nucleation and propagation. During cycle loading in process of crack nucleation, propagation and growth alternating nontationary plastic deformation occurs near crack end, leading to damage accumulation with following material fracture and crack propagation. In this paper current state of the problem is examined considering modern conception of methods and models of non-isothermal deformation during cyclic loading [1,2]. Low-cycle fatigue phenomenon formulates tight requirements to models accuracy and numerical methods efficiency. LCF criterions could be formu- lated being dependent only on cycle plastic deformations (high level of stress or strain), or both on plastic strains and alternating elastic strains of the cycle (transition region between LCF and classical fatigue). Process of alternating or complex loading in plastic zone leads, depending on "deformation history", to changing of original elastic and plastic material parameters: modulus of elasticity, Bauschinger's effect parameters, nonlinear parameters of hard- ening. According to parameters taken into account, scalar or vector models of damage is considered.

2

Mathematical modelling of a cut-and-cover construction

Kunc K.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 98

73-78

EN

Firstly, the replacement of the soil by two different kinds of plasticity models (Mohr-Coulomb model and Hardening-Soil model) is conducted. Secondly, the response of the numerical models without and with compaction process is analysed. Finally, several parametric studies are performed by means of the numerical model with the closest results to the field measurements to investigate the influence of the soil properties, on which the cut-and-cover construction is build, on lining displacements.

PL

Po pierwsze, zastąpiono grunt dwoma różnymi modelami sprężystości (modele Mohra-Coulomba i ze wzmocnieniem). Po drugie, przeanalizowano reakcję modeli numerycznych z zastosowaniem procesu zagęszczania i bez niego. Przeprowadzono wreszcie szereg badań parametrycznych za pomocą modelu numerycznego, dającego wyniki najbliższe do badań terenowych, w celu zbadania wpływu własności gruntu, na którym prowadzona jest budowa metodą odkrywkową, na przemieszczenia obudowy.

3

Plasticity models describing the Bauschinger effect and yield-point phenomena.

Yoshida F., Uemori T., Sun H.B., Itoh M.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

974-980

EN

This paper presents a plasticity model (rate-independent model) which has a high capability of describing the deformation behavior at large-strain and also the stress-strain responses at small-scale re-yielding after large prestrain. A new equation of backstress evolution is proposed for an accurate simulation of the transient Bauschinger effect. An original idea of a non-isotropic-hardening surface defined in the stress space is presented for the description of the workhardening stagnation appearing under reverse deformation. Furthermore, in order to describe the yield-point phenomena characterized by a sharp yield point and the subsequent abrupt yield drop, this model is extended to a model of viscoplasticity (rate-dependent model) on the premise that the phenomena of sharp yield point and the subsequent abrupt yield drop result from rapid dislocation multiplication and the stress-dependence of dislocation velocity. Based on this viscoplasticity model, the description of strain-ageing , i.e., the Cottrell locking and the precipitation hardening, is discussed.

4

A model of plasticity with distinguished slip surfaces.

Kaczmarek J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1999

|

R. 44, nr 11

537-542

EN

In the paper a model of plasticity in a single crystal is considered. The model is characterized by distinguished slip surfaces in a nonlineary elastic material. It means that a scale of averaging of properties of material discussed in this description is assumed to be less than approximate distance between slip planes 10 to -8 m. The nonlinearity is introduced by form of the free energy. Such a property is necessary in order to define slip systems in accordance with assumed form of this function. Displacement on the slip surface is a measure of plastic deformation. Furthermore, variables describing densities of defects and dislocations are introduced. They are responsible for the hardening effect and influence rate of slip. The model introduced in this paper is purposed to describe plasticity and its interactions with other kinds of microstructure considered in small scale description. Furthermore, it is expected that this kind of modelling is appropriate for creating a bridge between usually considered crystal plasticity and atomistic models.

PL

Deformacja niesprężysta może być spowodowana różnorodnymi i skomplikowanymi mechanizmami. Są one często związane ze skalą mniejszą od skali uśredniania odpowiadającej zwykle stosowanym modelom matematycznym takiej deformacji. W szczególności pojedyncze powierzchnie poślizgu nie są zazwyczaj wyróżnione w ramach takich modeli plastyczności. Odległość pomiędzy pojedynczymi powierzchniami poślizgu jest często rzędu 10 do -8 m i jest porównywalna np. z odległością powierzchni pomiędzy różnymi wariantami martenzytu. Fakt taki wskazuje na potrzebę rozważania modeli odpowiednio małej skali, aby było możliwe modelowanie zwłaszcza oddziaływań pomiędzy różnymi mechanizmami deformacji niesprężystej. W niniejszej pracy wprowadza się model plastyczności z wyróżnionymi powierzchniami poślizgu. Główna idea takiego modelowania polega na rozważaniu materiału jako nieliniowo sprężystego, w którym mogą pojawić się poślizgi. Powierzchnie poślizgu są rozważane jako powierzchnie nieciągłości dla funkcji deformacji. Nieliniowa sprężystość jest ważna, ponieważ inicjacja poślizgu powiązana jest ze znikaniem drugich pochodnych energii swobodnej względem tensora odkształcenia dla odpowiedniej deformacji. Model sprężystości jest wprowadzony poprzez energię swobodną. Mając energię swobodną definiujemy systemy poślizgu stowarzyszone z funkcją energii swobodnej. W ten sposób pojęcie systemów poślizgu musi być uzgodnione z postacią energii swobodnej. Rozważa się równania bilansu energii i pędu. Równania konstytutywne są uzupełnione przez dodatkowe równanie związane z siłą powierzchniową. Ponadto wprowadza się równanie ewolucji dla przemieszczenia na powierzchni poślizgu. Wprowadzony model w odpowiednim stadium rozwoju może tworzyć podstawy dla modeli plastyczności kryształu o większej skali uśrednienia. Ponadto, mała objętość reprezentowana związana z małą skalą uśredniania tworzy dobre warunki do kooperacji z metodą dynamiki molekularnej. Tym samym model rodzaju może być widziany jako pewien pomost łączący zazwyczaj używane modele plastyczności kryształu z modelami dyskretnymi na poziomie atomowym.