Different types of constitutive equations in dynamic response of an elasto-viscoplastic circular plate and cylindrical panel

• Autorzy: Kłosowski, P. , Woźnica, K.

Warianty tytułu

PL

Różne typy równań konstytutywnych w dynamicznej odpowiedzi sprężysto-lepkoplastycznej płyty kołowej i powłoki walcowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper some problems of vibrations of a cylindrical panel and circular plates under impulsive loading are considered. Different types of elasto-viscoplastic constitutive equations: the Bodner-Partom, Chaboche and Perzyna models are used. Significant differences in values of the material parameters published in the literature for different types of law are noticed. Influence of proper identification of them is studied on an example of vibrations of a circular plate. It was found that similar dynamic answer of the structure for special constitutive laws could be obtained only when the yield limit function for the wide range of strain rates is similar. Different types of boundary conditions of a cylindrical panel in numerical calculations are studied together with all three types of constitutive models. Results are compared with experiments and numerical solutions published in the literature. Verification of the boundary conditions used for calculations of the panel in the literature is presented.

PL

W pracy omawiane są pewne problemy odpowiedzi dynamicznej otwartej powłoki walcowej i okrągłych płyt poddanych obciążeniom impulsowym. Użyto różnych typów sprężysto lepkoplastycznych praw konstytutywnych: modele Perzyny, Chaboche'a i Bodera-Partoma. Stwierdzono znaczne różnice wartości parametrów materiałowych podanych w literaturze. Wpływ poprawnej ich identyfikacji jest badany na przykładzie drgań płyty okrągłej. Stwierdzono, że podobnej dynamicznej odpowiedzi konstrukcji dla różnych praw można oczekiwać tylko wtedy, gdy uzyskuje się zgodność funkcji granicy sprężystości w szerokim zakresie prędkości odkształceń. Różne typy warunków brzegowych otwartej powłoki walcowej w obliczeniach numerycznych są badane łącznie ze wszystkimi typami modeli konstytutywnych. Wyniki uzyskane z doświadczeń są porównane z wynikami numerycznymi podanymi w literaturze. Przeprowadzono weryfikację użytych w literaturze warunków brzegowych przyjętych do liczenia prezentowanej powłoki.

Słowa kluczowe

PL

płyta kołowa; powłoka walcowa; równanie konstytutywne; obciążenie impulsowe

• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 1999
• Tom: Vol. 45, nr 2
• Strony: 231-243
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kłosowski, P.

• Gdańsk University of Technology

autor

Woźnica, K.

• Ecole Universitaire D'Ingenieur De Lille, Department Mecanique

Bibliografia

• 1. J.L. DUNKAN, Over-plasticity of metals - constitutive equations and machining [in Polish], [in:] Proc. of Conf. "Problems of Creep and Plasticity", Jabłonna 1973, Ossolineum 1975, 117-160.
• 2. F. VALOTAIRE, Conception d'outils numériques destinée à dimensionner des structures soumises à une onde de choc, PhD. Thesis, INSA de Lyon, 1993.
• 3. J.R. KLEPACZKO, A general approach to rate sensitivity and constitutive modelling of FCC and BCC metals, Proc. First Int. Conf. on Effects of Fast Transit Loadings, Losanne, August 1987, W.J. AMMANN, WING KAM LIU, J.A. STUDER, T. ZIMMERMANN, A.A. BALKEMA [Eds.], Rotterdam/Brookfield 1988.
• 4. P. PERZYNA, Fundamental problems of viscoplasticity, Adv. in Mech., 9, 243-377, 1966.
• 5. J. LEMAITRE, J.-L. CHABOCHE, Mechanics of solid materials, Cambridge University Press, Cambridge 1990.
• 6. S.R. BODNER, Y. PARTOM, Constitutive equations for elasto-viscoplastic strain-hardening materials, J. Mech. Phys. Solids, 27, 385-389, 1979.
• 7. J. EFTIS, M.S. ABDER KADER, D.I. JONES, Comparison between the modified Chaboche and Bodner-Partom viscoplastic constitutive theories at high temperature, Int. J. Plasticity, 6, 1-27, 1989.
• 8. A. BEN-CHEICK, Elastoviscoplasticité à température variable, PhD. Thesis, Université Paris 6, 1987.
• 9. S.R. BODNER, Review of a unified elasto-viascoplastic theory, [in:] Unified Constitutive Equations for Creep and Plasticity, A.K. MILLER [Ed.], Elsevier Applied Science, London and New York 1987, 273-302.
• 10. P. KŁOSOWSKI, K. WOŹNICA, D. WEICHRT, Dynamics of the elasto-viscoplastic shells, Arch. Appl. Mech. (Ing. Archiv), 65, 326-345, 1994.
• 11. J. ARGYRIS, H. BALMER, I.ST. DOLTSINIS, On shell models for impact analysis, The Winter Annual Meeting of the American Society of Mechanical Engineers, Vol. 3, 443-456, Dec. 1989.
• 12. J.W. LEECH, Finite-difference calculation method for large elasto-plastic dynamically-included deformations of general thin shells, PhD. Thesis, Dept. of Aeronautics and Astronautics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 1966.
• 13. T. BELYTSCHKO, B.L. WONG, H.Y. CHIANG, Improvements in low-order shell elements for explicit transient analysis, The Winter Annual Meeting of the American Society of Mechanical Engineers, Vol. 3, 383-398, Dec. 1989.
• 14. A.M. RAJNDRAN, S.J. BLESS, D.S. DAWICKE, Evaluation of Bodner-Partom model parameters at high strain rates, ASME J. Eng. Mat. Tech., 108, 75-80, 1986.
• 15. E.A. WITMER, H.A. BALMER, J.W. LEECH, T.H.H. PIAN, Large dynamic deformations of beams, rings, plates and shells, AIAA Journal, 8, 1, 1848-1858, 1963.
• 16. M.A. ROWLEY, E.A. THORNTON, Constitutive modeling of the visco-plastic response of hastelloy-X and aluminium alloy 8009, ASME J. Eng. Mat. Tech., 118, 19-27, 1996.