Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Yield surface characterization for lightweight alloy sheets via an improved combined shear–tension experimental method

Zheng L. H., Wang Z. J., Wan M., Meng Bao

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

art. no. e96, 1--17

EN

Combined shear and tension (CST) tests are important experimental methods for characterizing yield surfaces for metal sheets, which is vital to ensure the effectiveness of the constitutive models employed in finite element simulation. However, the existing CST experimental method with a reduced thickness specimen, designed for advanced high strength steel sheets, is not suitable for accurately characterizing yield surfaces for lightweight alloy sheets, such as aluminum alloy sheets. In this paper, an improved experimental method employing CST loading along with an appropriate full-thickness specimen is proposed to address the problem. To establish the proposed experimental method, an appropriate full-thickness specimen is presented through finite element method and combined with a newly developed biaxial testing machine. To verify the effectiveness and feasibility of the improved experimental method, virtual simulations and real experiments on the proposed full-thickness specimen obtained from 6K21-T4 aluminum sheets under different CST loading cases are conducted. Research results show that the yield surfaces of the aluminum alloy sheets between simple shear and plane strain (SSPS) can be described accurately by employing the improved experimental method. In addition, according to the experimental results, the prediction capability of the Yld2000 and Hill48 yield criteria is studied. It is found that the commonly used Yld2000 yield criterion cannot accurately predict the yield behavior of the aluminum alloy sheets under shear-dominant loading.

2

Experimental and numerical investigation on plasticity and fracture behaviors of aluminum alloy 6061-T6 extrusions

Zhu Peihua, Zhang Qilin, Xu Hongjun, Ouyang Yuanwen

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

13--30

EN

Aluminum alloy 6061-T6 (AA 6061-T6) extrusions have been widely applied in large-span reticulated shells. However, researches on behaviors of the aluminum alloy under large deformation and fracture by means of meso-mechanics are still insufficient. This paper focuses on the plastic and fracture behaviors of AA 6061-T6 extrusions over a wide range of stress states. Experiments on smooth and notched round bars, grooved plates and shear plates are conducted. It is observed that the yield stress decreases as the notch or groove radius decreases. The yield stress under plane strain or pure shear is lower than that under axisymmetric tension. In addition, true stress–true strain data obtained from tensile coupon tests overestimate the hardening behavior at large deformation. To fully describe these experimental observations, a new plastic model considering the pressure dependence, Lode angle effect, and hardening with post-necking correction is proposed. Regarding the ductile fracture, modified Mohr–Coulomb fracture model with damage-induced softening is adopted to predict crack initiation and propagation under different stress states. The material models of plasticity and fracture are numerically implemented into FE code ABAQUS/explicit by the material subroutine VUMAT. It is found that both the overall nominal stress–strain curves and fracture patterns for all specimens are well predicted by the material models. For practical engineering design, recommended reduced values of shear strength and high-triaxiality tensile strength of AA 6061-T6 extrusions are given.

3

Badania plastyczności stopu AlZn5,5MgCu dla warunków przeróbki plastycznej na gorąco

Kułakowska A., Laber K., Dyja H.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 3

213--228

PL

Najbardziej wiarygodnym sposobem wyznaczenia zdolności danego materiału do odkształcenia plastycznego bez naruszenia spójności jest określenie tzw. kryterium plastyczności. Kolejnym parametrem charakteryzującym podatność danego materiału do kształtowania plastycznego jest naprężenie uplastyczniające, zależne od odkształcenia, prędkości odkształcenia, temperatury oraz historii przebiegu odkształcenia. Istotny wpływ na plastyczność ma również stan mikrostruktury badanego materiału. W celu jego określenia w zależności od zmieniających się parametrów obróbki cieplno-plastycznej należy wykonać badania dylatometryczne, które umożliwiają wyznaczenie temperatury charakterystycznej badanego materiału oraz pozwalają na ujawnienie procesów zachodzących w jego strukturze podczas kolejnych etapów obróbki cieplno-plastycznej. Zakres przedstawionych w pracy badań obejmował określenie kryterium plastyczności stopu aluminium AlZn5,5MgCu w stanie T6 oraz po wyżarzaniu. Badania te przeprowadzono w statycznej próbie rozciągania w podwyższonej temperaturze, przy zastoso-waniu maszyny wytrzymałościowej Zwick Z/100. W pracy wyznaczono również tem-peraturę rozpuszczania się i wydzielania w badanym materiale związków międzymetalicznych, z wykorzystaniem dylatometru DIL805A/D.Ponadto określono zmiany wartości naprężenia uplastyczniającego badanego materiału w zależności od parametrów odkształcenia oraz opracowano model matematyczny zmian własności reologicznych badanego stopu. Badania krzywych plastycznego płynięcia przeprowadzono w próbie skręcania z zastosowaniem plastometru skrętnego STD 812. Przeprowadzone w ramach pracy badania stanowiły podstawę doboru optymalnych parametrów procesu walcowania badanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono istotny wpływ parametrów odkształcenia na wartość naprężenia uplastyczniającego badanego stopu aluminium. Stosując operację wyżarzania wsadu z badanego stopu aluminium AlZn5,5MgCu dostarczonego w stanie T6, można poprawić jego właściwości plastyczne, co umożliwia stosowanie większych odkształceń jednostkowych w procesie walcowania. Stwierdzono, że właściwą temperaturą walcowania analizowanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej będzie temperatura powyżej 200°C.

EN

The most reliable method of establishing the ability of a given material to deform plastically, while not losing its integrity, is by determining its so-called yield criterion. Another parameter that describes the susceptibility of a given material to being plastically formed is the yields stress, which is dependent on the strain, strain rate, temperature and the history of deformation. The ductility is also significantly influenced by the microstructural state of the material under examination. In order to determine it as dependent on the varying parameters of thermo-mechanical treatment, it is necessary to perform dilatometric tests to determine the characteristic temperatures of the examined material and to reveal processes occurring within its structure during successive thermo-mechanical treatment stages. The scope of the investigation covered in this study encompassed exa-minations to determine the yield criterion for the AlZn5.5MgCu aluminium alloy in condition T6 and after annealing. These examinations were carried out in static tensile tests at elevated temperature using a Zwick Z/100 testing machine.The temperatures of dissolution and precipitation of intermetallic compounds in the examined material were also determined using a DIL805A/D dilatometer.In addition, the variations in the magnitude of the yield stress of the examined material were determined as dependent on the deformation parameters, and a mathematical model of the rheological properties of the examined alloy was developed. The examination of the plastic flow curves was performed in a torsion test using an STD 812 torsion plastometer. The investigation carried out within the study provided a basis for the selection of the optimal parameters of the process of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill. From the obtained results, a significant effect of the deformation parameters on the magnitude of the yield stress of the investigated aluminium alloy has been found. Using the operation of anne-aling the charge of the examined AlZn5.5MgCu aluminium alloy supplied in state T6, its plastic properties can be improved, which will enable larger unit deformation to be used in the rolling process. It has been found that the appropriate temperature of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill will be a temperature above 200°C.

4

Determination of critical pressure in analyzing of rupture instability for hydromechanical deep drawing using advanced yield criterion

Alizad-Kamran M., Hoseinpour Gollo M., Hashemi A., Seyedkashi S. M. H.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 1

103--113

EN

Hydromechanical deep drawing (HMDD) is a sheet hydroforming process to produce complex workpieces with high drawing ratio. Fluid pressure used during the forming process is one of the most effective parameters in this process in which increasing critical pressure causes to rupture occurrence. Since the material properties in different angles respect to the rolling direction affect the amount of critical pressure, it is important to develop an appropriate theoretical model for prediction of plastic behavior of material with high precision. In this paper, a theoretical model based on BBC2008 yield criterion including 8 and 16 parameters (8p and 16p) is developed to determine critical pressure in HMDD process. With applying uniaxial and equi-biaxial tensile tests and optimizing an error-function by using Levenberg–Marquardt method, the parameters of BBC2008 yield criterion can be determined. Low carbon St14 steel sheets are utilized for experimental samples to verify critical pressure obtained from the proposed theoretical model. BBC2008 model with 8p and 16p is compared with Barlat–Lian 1989 and experiments. The results show that BBC2008-16p yield criterion can provide a more precise model of material behavior in planar anisotropy properties, while BBC2008-8p yield criterion have a better prediction of rupture occurrence in HMDD process.

5

Propozycja nowego kryterium plastyczności dla blach ortotropowych z uwzględnieniem asymetrii zakresu sprężystego

Szeptyński P., Pęcherski R. B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 4

243-250

PL

W artykule przedstawiono propozycję nowego kryterium plastyczności dla blach ortotropowych wykazujących różnicę wytrzymałości przy rozciąganiu i ściskaniu. Nowe kryterium bazuje na energetycznym warunku stanu granicznego dla materiałów anizotropowych zaproponowanym przez Rychlewskiego [2] i łączy się z wprowadzoną przez Burzyńskiego [3] koncepcją zależnych od charakteru stanu naprężenia funkcji określających udział poszczególnych składników rozkładu głównego gęstości energii sprężystej w całkowitej mierze wytężenia materiału. Podano specyfikację kryterium dla wszystkich płaskich symetrii sprężystych. Zaprezentowano ogólną metodę pozyskiwania danych niezbędnych do wyznaczenia parametrów kryterium na podstawie wyników prostych prób wytrzymałościowych - rozciągania, ściskania i ścinania. Wskazano na szczególne konsekwencje w opisie deformacji plastycznej blach w przypadku przyjęcia prawa płynięcia plastycznego stowarzyszonego z zaprezentowanym warunkiem plastyczności.

EN

A new proposition of a yield criterion for orthotropic metal sheets exhibiting the strength-differential effect is presented in the paper. New criterion is based on the energetic limit condition for anisotropic bodies proposed by Rychlewski [2]. It is extended by introduction of a concept of stress state dependent functions defining the contribution of each component of the main elastic energy density decomposition to the total measure of material effort - the concept which was first introduced by Burzyński [3]. Criterion specification for all plane elastic symmetries is given. General method of acquiring the data which are necessary for determination of the criterion parameters basing on simple strength tests - tension, compression, shearing - is presented. Specific properties of the plastic deformation description in case of taking the flow-rule associated with the presented yield criterion are indicated.

6

Yield criterion accounting for the third invariant of stress tensor deviator. Part I. Proposition of the yield criterion based on the concept of influence functions

Nowak M., Ostrowska-Maciejewska J., Pęcherski R. B., Szeptyński P.

Engineering Transactions

|

2011

|

Vol. 59, iss. 4

273-281

EN

A proposition of an energy-based hypothesis of material effort for isotropic materials ex-hibiting strength-differential (SD) e?ect, pressure-sensitivity and Lode angle dependence is discussed. It is a special case of a general hypothesis proposed by the authors in [11] for anisotropic bodies, based on Burzyński’s concept of influence functions [2] and Rychlewski’s concept of elastic energy decomposition [16]. General condition of the convexity of the yield surface is introduced, and its derivation is given in the second part of the paper. Limit condition is specified for Inconel 718 alloy, referring to the experimental results published by Iyer and Lissenden [7].

7

Modeling of Yielding Processes in Porous and Anisotropic Natural Materials

Malujda I., Talaśka K.

Machine Dynamics Research

|

2010

|

Vol. 34, No. 4

42-52

EN

The paper presents the yield criterion for wood changing its moisture, temperature and a critical load in three anatomic directions. The basis for this criterion is the Hill criterion for anisotropy. Moreover the purpose of this paper is to present the results of experimental strength testing of wood at higher temperature and moisture conditions. The values of material constants and coefficients such a plastic strain ratio and factors of proportionality represent the anisotropic qualities of wood and are taken from our experiments. Thus, we have automatically included the effect of coupling between stresses, temperature and moisture. Some test results are also presented.

8

Failure criteria of viscoelastic materials under multiaxial loads

Kolenda J.

Polish Maritime Research

|

2009

|

nr 1

13-21

EN

The load capacity of homogeneous, isotropic viscoelastic materials subjected to multiaxial stresses is considered. For this purpose uniaxial equivalent stresses in selected load cases are determined and relevant criteria applied. It is shown that in the case of constant load the yield criterion does not differ from that for perfectly elastic materials. Similar conclusion has been drawn for the fatigue and yield criteria at in-phase and out-of-phase stresses. On the contrary, the criteria derived for viscoelastic materials subjected to periodic loads do not coincide with those for perfectly elastic materials.

9

A new method for the evaluation of the yield criteria accuracy

Paraianu L., Banabic D.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

Vol. 9, No. 1

148-152

EN

A fair description of the plastic anisotropy of thin sheet metals plays an important role in forming operations, once material flow, springback as well as wrinkling and limit strains are significantly affected by the yield criterion used in the analysis. Such a criterion is a relationship which identifies the stress states capable to produce the transition of the material from the elastic domain to the plastic one. This relationship can be interpreted as being the equation of a geometrical entity in the stress space (the so-called yield surface). In the analytical relationships that describe the yield criteria, the components of stress tensor are accompanied by material parameters. The values of the parameters are determined using experimental data. During the last years, new yield functions were introduced in order to improve the fitting of the experimental results, especially for aluminium and magnesium alloys [1]. The CERTETA team has developed several anisotropic yield criteria [2],[3]. The paper presents a test used to estimate the predictive accuracy of a few yield criteria for anisotropic materials. The study is focused on the yield criteria developed at the CERTETA research center. The performances of the models have been tested on two sorts of sheet metals widely used in the industry: steel SPCEN and an aluminium alloy AA3103-0. The results (predicted yield locus, distributions of the uniaxial yield stress, anisotropy coefficients) show the influence of the number of material parameters included in the identification procedure on the accuracy of the criteria.

PL

Artykuł przedstawia test wykonany w celu oszacowania przewidywanej dokładności kilku kryteriów plastyczności dla materiałów anizotropowych. Działanie modeli zostało przetestowane na przykładzie blachy cienkiej ze stopu aluminium AA3103-0 szeroko stosowanej w przemyśle. Wyniki (oszacowanie miejsca płynięcia materiału, jednoosiowy rozkład granicy plastyczności, współczynniki anizotropii) pokazały wpływ wielu parametrów materiału uwzględnionych w procedurze identyfikacji na dokładność analizowanych kryteriów

10

Results of triaxial compression tests on LGOM sandstone and dolomite in the context of the elastic-plastic constitutive model selection

Cieślik J.

Archives of Mining Sciences

|

2007

|

Vol. 52, no 3

437-451

EN

The conditions and interpretation of the results of laboratory tests on samples of a sandstone and a dolomite from the "Rudna"copper ore mine are presented in this paper. The tests were carried out under the conditions of axisymmetric state of stress induced in rock samples using a triaxial testing apparatus. The test results made it possible to select an elastic-plastic constitutive model for the investigated rocks, and then to verify the correctness of the adopted assumptions. To begin with, the behaviour of the sandstone and dolomite tested as well as the conditions in which they demonstrated the features of brittlee and ductile states are presented. The experimental test results were the basis for adopting the assumptions for the physical model. A significant part of the paper has been devoted to a description of the results of the laboratory studies in the context of determining the parameters of the previously established model. Based on the obtained results, elastic and plastic parameters for the two models, with different - a linear and a non-linear - yield criteria and different ftow laws were determined. The effects, which are the result of adopting two different types of the elastic-plastic constitutive model, are also presented in the paper.

PL

Badania laboratoryjne prowadzone w celu doboru i identyfikacji parametrów modelu konstytutywnego dla skał mają nieco inny charakter od tych, prowadzonych w celach poznawczych. W tego typu doświadczeniach z góry zakłada się, że zachowanie ośrodka skalnego odpowiada pewnemu fizycznemu modelowi, a wyniki doświadczenia służą ocenie poprawności przyjętego na wstępie założenia i wyznaczeniu stałych lub funkcji materiałowych tego modelu. W pracy tej założono. że zachowanie badanego dolomitu i piaskowca, przy spełnieniu pewnych warunków, może być opisane za pomocą sprężysto-plastycznego modelu konstytutywnego. Założenie takie przyjęto na podstawie własnych testów prezentowanych w tej pracy oraz licznych, prezentowanych w literaturze, wyników badań dotyczących zachowania skał (np. Gustkiewicz, 1985; Kwaśniewski, 1986b). W pierwszej części pracy scharakteryzowano zachowanie się próbek piaskowca i dolomitu badanych w warunkach trójosiowego ściskania w osiowo-symetrycznym stanie naprężenia. Na rysunku 3 zaprezentowano wykresy całkowitych odkształceń osiowych odpowiadających granicy wytrzymałości próbek obu skał w funkcji ciśnienia okólnego, na których zaznaczono charakter zniszczenia poszczególnych próbek. Z prezentowanych wykresów wynika, że obie skały zachowują się odmiennie. Próbki dolomitu ulegały głównie kruchemu zniszczeniu, zaś piaskowca - kruchemu i przejściowemu pomiędzy kruchym i ciągliwym. Dla wartości ciśnienia okólnego do 20 MPa próbki dolomitu ulegały zniszczeniu głównie w postaci pękania rozdzielczego, zaś w przypadku ciśnień okólnych 40 i 60 MPa w postaci pojedynczej powierzchni ścięcia. W przypadku próbek piaskowca już przy wartości ciśnienia okólnego 10 MPa uzyskano przejściowy pomiędzy kruchym i ciągliwym charakter odkształcania się, a próbki ulegały miszczeniu głównie w postaci ścięcia w pojedynczej, bądź zespole gęstych płaszczyzn ścinania. Jedynie w warunkach jednoosiowego ściskania zniszczenie przebiegało w postaci pękania rozdzielczego. W przypadku prezentowanych wyników dla piaskowca i dolomitu w tym pierwszym przypadku (piaskowca) w przeważającej części, zaś w drugim (dolomitu), powyżej wartości ciśnienia okólnego 20 MPa, zachowanie tych skał można opisać za pomocą modeli opartych na teorii plastyczności. Chodzi głównie o mechanizm zniszczenia poprzez ścięcie w pojedynczej płaszczyźnie (pewnym paśmie drobnych spękań o większej lub mniejszej grubości), bądź siatce gęstych spękań. Należy zaznaczyć, iż warunkom tym podlega nie tylko przejściowe czy ciągliwe zachowanie skał, ale również i kruche pękanie (Sulem et al., 1999; Zervos et al., 2001). W artykule do opisu zachowania skał przyjęto sprężysto-plastyczny model fizyczny w dwóch wariantach. Poszczególne warianty modelu różniły się kształtem warunków plastyczności (rys. 4 i równania 8 i 9), charakterem potencjału plastycznego (rys. 7 i równania 14 i 15) oraz odmiennym prawem wzmocnienia i osłabienia plastycznego. Wspomniany powyżej model, w obu wariantach charakteryzują: a) dwa parametry sprężystości - moduł sprężystości liniowej E i współczynnik Poissona v. b) parametry warunku plastyczności F - dla warunku liniowego kohezja i kąt tarcia wewnętrznego, dla nieliniowego stałe równania w większości nie interpretowane fizycznie, c) parametry funkcji potencjału plastycznego G - kąt dylatancji, a w przypadku prawa nieliniowego dodatkowo pewien parametr e definiujący mimośród [...] definiujący początkowe położenie powierzchni plastycznego płynięcia, d) funkcja wzmocnienia i osłabienia plastycznego [...], jednoznacznie definiująca położenie powierzchni plastyczności w trakcie odkształceń plastycznych.

11

An effect of the yield criterion on the position of the bi-material interface in planar flow of three-layer material through a wedge-shape channel

Mishuris G., Miszuris W., Śliwa R. E., Alexandrov S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 3

697-708

EN

The main objective of the paper is to show that the yield criteria chosen can have a significant effect on engineering applications of plane-strain rigid/plastic solutions for piece-wise homogeneous materials. The starting point of the concept is that experimental data are usually available for the tensile yield stress whereas the mathematical formulation requires the shear yield stress. Due to this fact, the interpretation of solutions for engineering applications depends on the yield criterion chosen for each material of multi- material composition. The paper deals with the problem of planar flow of three-layer material through a convergent wedge-shaped channel. Results of this research may be applied in the modeling of plastic deformation processes such as extrusion and drawing, to improve the accuracy of theoretical prediction of simultaneous plastic flow of materials with different mechanical properties.

PL

W pracy zostało pokazane, że wybór kryterium uplastycznienia w modelu ciała sztywno idealnie plastycznego, często używanym w zastosowaniach inżynierskich, może mieć bardzo istotny wpływ na wynik końcowy modelowania jeśli chodzi o materiały złożone. Z badań eksperymentalnych zwykle znane jest naprężenie uplastyczniajace w teście na rozciąganie podczas gdy w modelowaniu matematycznym niezbędna jest wiedza o naprężeniu uplastyczniajacym w ścinaniu, które sie określa jednoznacznie z wyborem kryterium uplastycznienia (np. Treski czy Hubera-Misesa). Jeśli w przypadku procesów z mono-metalami wybór taki ma zwykle niewielki wpływ na modelowanie, to dla materiałów złożonych sprawa już nie jest tak oczywista. W pracy przeanalizowane zostało płaskie płynięcie materiału kompozytowego składającego sie z trzech warstw plastycznych w matrycy klinowej. Pokazano, że granica podziału pomiędzy materiałami a nawet samo istnienie rozwiązania może istotnie zależeć od wyboru kryterium uplastycznienia. Zbadane zostało kryterium w najbardziej ogólnej postaci (wspomniane klasyczne kryteria uplastycznienia są przypadkami szczegółowymi). Wyniki analizy mogą być stosowane do oceny dokładności modelowania inżynierskiego procesów wyciskania czy ciągnienia materiałów kompozytowych opierających się na poszczególne kryteriach uplastycznienia stosowanych składników. The position of bi-material interface in composite material essentially depends on its properties and conditions of plastic deformation

12

An energy-based yield criterion for solids of cubic elasticity and orthotropic limit state

Kowalczyk K., Ostrowska-Maciejewska J., Pęcherski R. B.

Archives of Mechanics

|

2003

|

Vol. 55, nr 5-6

431-448

EN

The aim of the paper is to formulate a particular case of the J. Rychlewski yield condition for anisotropic linear elastic solids with Hooke's law and the limit tensor representing elastic range in the Mises yield condition under the assumption that different symmetry of elasticity tensors and the limit tensor appears. The elasticity tensor C is assumed to have cubic symmetry. The yield condition is based on the concept of stored elastic energy density, the theory of proper elastic states and energy orthogonal stress states developed by J. Rychlewski [1-3]. Three possible specifications of energy-based yield condition for cubic crystals are considered: the criterion based on the total distortion energy, the criterion based on the energy accumulated in the three proper states pertinent to cubic symmetry and the energy based criterion for cubic symmetry in elastic range and orthotropic symmetry in the limit state. Physical motivation, comparison with available experimental results and possible applications in mechanics of anisotropic solids as well as in nanomechanics are discussed.

13

Energetyczne kryterium plastyczności dla monokryształów metali o sieci RSC.

Pęcherski R.B., Kowalczyk K., Ostrowska-Maciejewska J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2001

|

R. 46, nr 12

639-644

PL

Celem pracy jest sformułowanie kryterium plastyczności dla monokryształów RSC, opartego na warunku granicznej wartości energii odkształcenia postaciowego, w połączeniu z krystalografią poślizgów plastycznych. Wyprowadzono równanie dla naprężenia zredukowanego z zastosowaniem hipotezy energii postaciowej. Porównano nowy warunek uplastycznienia z energetyczną postacią warunku kwadratowego Misesa oraz kryterium Schmida i zaproponowano testy jednoosiowego rozciągania monokryształu o różnej orientacji początkowej dla ich zweryfikowania.

EN

The aim of the paper is to formulate the yield criterion for FCC single crystals, based on the limit condition for the stored elastic energy of distortion, in relation to crystallography of plastic slip. The pertinent equation for stress intensity was derived. The new yield condition was compared with the elastic energy based formulation of the quadratic Mises criterion and Schmid condition. The appropriate tensile tests for a single crystal of different initial orientation were proposed to verify the discussed yield criteria.

14

Yield criterion of the softwood under conditions of variable humidity

Kowal M., Mielniczuk J.

Engineering Transactions

|

2001

|

Vol.49, iss.4

529-535

EN

Wood is a porous material. In a dry state the unit volume of wood consists of water-free volume of the wood substance, the so-called wood skeleton, and of the air-filled pores. The variable humidity produces the internal forces within the loaded wood bulk loading to destruction in the form of loosening wood fibers, cracks and twists. In the paper the yield criterion or the transition of the softwood into the plastic state is discussed. The outset of yielding is examined in accordance with the Hill criterion for anisotropy with various ratios of humidity. The case of plane stress with the orthotropic structure is used as an example for which the material constants are identified, resulting in a special form of the yield criterion.

15

A yield criterion for powdered metal compaction

Chen F. K.

Applied Mechanics and Engineering

|

1998

|

Vol. 3, no 3

413-432

EN

A yield criterion and the associated flow rule for the powdered metal compaction was proposed in the present study. In the proposed yield criterion, both the bulk movement and the consolidation of powdered metal in the compaction process were considered. In order to reflect the effect of volume change in the powder deformation, the first invariant of the stress tensor was added in the proposed yield criterion. Some previous yield criteria suggested for bulk materials were also evaluated in the present study to investigate the possible yield locus for the powder compaction. Material constants were introduced in the proposed yield criterion and the experimental procedures for the determination of these material constants were established. The states of stress predicted by the proposed yield criterion for the deformation of powder in the compaction process were compared with those obtained from the triaxial compaction test. The good agreement between the predicted values and the experimental results confirms the validity of the proposed yield criterion.