Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Computer Methods in Materials Science

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Theoretical and numerical issues on ductile failure prediction - an overview

Cesar de Sa J. M. A., Andrade F. X. C., Andrade Pires F. M.

Computer Methods in Materials Science

2010

Vol. 10, No. 4

279-293

The main goal of this paper is to give a general overview of some of the recent advances accomplished in the description of ductile damage, both from a theoretical and numerical point of view. To start with, the classical local theory with regard to the thermodynamics of irreversible processes is reviewed where a general elasto-plastic damage model is established. It is also highlighted the assumptions and limitations behind the classical theory when the constitutive equations are obtained from the solution of a constrained maximisation problem. Recent advances on the non-local modelling of ductile damage are also addressed where we shed some light on the principles and consequences of non-locality in elasto-plastic damage models. The issues regarding the efficient numerical implementation of both local and non-local theories are also discussed where special attention is devoted to the implementation of non-local models. In particular, a novel computational strategy, suitable for implementations in commercial programs, is presented for the explicit finite element code LS-DYNA in detail. A FORTRAN code excerpt is given in which the main steps for the implementation of the model are schematically depicted. The effectiveness of the non-local model is assessed through the simulation of an axisymmetric specimen and a sheet metal forming process. It is shown that in both cases the non-local numerical strategy is able to diminish the pathological mesh dependency inherently present in local elasto-plastic damage models.

Celem pracy jest przedstawienie przeglądu najnowszych osiągnięć w zakresie opisu plastycznego pękania, zarówno od strony teoretycznej jak i numerycznej. Na wstępie omówiono klasyczną lokalną teorię odnoszącą się do termodynamiki nieodwracalnych procesów, wykorzystywaną do opisu ogólnego modelu sprężysto-plastycznego pękania. Naświetlono również założenia i ograniczenia klasycznej teorii pojawiające się wtedy, kiedy równania konstytutywne są uzyskiwane z rozwiązania problemu minimalizacji z ograniczeniami. Omówiono też ostatnie osiągnięcia w zakresie nie lokalnego modelowania sprężysto-plastycznego pękania, pokazując zasady i konsekwencje wynikające z nie lokalnego traktowania tego procesu. Zagadnienia związane z efektywnym numerycznym opisem lokalnej i nielokalnej teorii są również omówione w pracy, a specjalną uwagę poświęcono implementacji modeli nie lokalnych. Nowa strategia obliczeniowa, umożliwiająca implementację tych modeli w komercyjnych programach symulacyjnych, została szczegółowo przedstawiona na przykładzie LS-DYNA. Fragmenty kodu w języku FORTRAN, w których pokazano główne kroki implementacji, są przytoczone w pracy. Efektywność nie lokalnego modelu jest oceniona na podstawie symulacji odkształcania osiowosymetrycznych próbek oraz procesów tłoczenia. Wykazano, że w obydwóch analizowanych przypadkach nielokalna strategia numeryczna pozwala na obniżenie wrażliwości rozwiązania na rozmiar siatki, które jest nierozerwalnie związane ze sprężysto-plastycznymi modelami pękania.

A comparison of models for ductile fracture prediction in forging processes

Zheng C., Cesar de Sa J. M. A., Pires F.

Computer Methods in Materials Science

2007

Vol. 7, No. 4

389-396

The possibility of predicting ductile fracture plays an important role in the design of components by forging processes. Experimental observations showed that the nucleation, growth and coalescence of voids are the mechanisms that control the initiation and propagation of fracture and that these mechanisms are influenced in different ways by factors like the hydrostatic stress, the equivalent stress or by the maximal principal stress. Many ductile fracture indicators, based on some or all of those factors, are available and used in many practical situations in the design of those components. In this work a comparative work of many of those criteria was undertaken. Different criteria were chosen amongst the more popular ones and from different groups, in which they may be classified, namely those based on micromechanics and those based on the geometry of voids or their growth mechanisms. The criteria based on the Continuous Damage Mechanics, in which a coupling between plastic deformation and material degradation is taken into account and that include different damage evolution descriptions for traction or compressive stress states give a more correct and clear localization for the fracture initiation site.

Możliwość przewidywania plastycznego pękania odgrywa ważną rolę w projektowaniu wyrobów kutych. Badania doświadczalne pokazują, że zarodkowanie, wzrost i łączenie się pustek są mechanizmami kontrolującymi powstawanie i rozprzestrzenianie się pęknięć. Na te mechanizmy oddziałują w różnym stopniu, takie parametry jak ciśnienie hydrostatyczne , intensywność naprężenia i maksymalne naprężenie główne. Znanych i używanych w praktyce jest wiele kryteriów pękania plastycznego opartych na tych parametrach. W niniejszej pracy te kryteria są porównywane. Spośród najbardziej popularnych wybrano kryteria pękania przynależne do różnych grup, klasyfikowane według podstaw danego kryterium, a więc kryteria oparte na mikrostrukturze materiału, kształcie pustek lub me chanizmie ich wzrostu. Kryteria oparte na mechanizmie kontinuum pękania, w których bierze się pod uwagę sprzężenie między odkształceniem plastycznym i degradacją materiału poprzez analizę różnych możliwości rozwoju zniszczenia dla rozciągającego i ściskającego stanu naprężenia, dają bardziej poprawną lokalizację obszarów, w których następuje inicjacja pęknięcia.