Radyal dönüşlü iki boyutlu plastiklik


3

Not - Bu, hiç dikkat çekmemiş Fizik üzerine sorduğum sorunun bir kopyası .

Düzlem gerilme 2B'deki sapma streslerini verim yüzeyine geri ölçeklendirmenin uygun yöntemi nedir?

2B'de düz gerilme koşullarında istenen sonuçları elde etmek için radyal dönüş yöntemini alamıyorum . Bunu, hatamın ortaya çıkması umuduyla hem 3B hem de 2B'de bir örnek kullanarak göstereceğim.

Üç boyut

Keyfi bir deneme düşünün Cauchy Stress tensörü :

σtr=[9020020900000]

Daha sonra hidrostatik bileşeni ile verilir: σtr,hyd=[500005000050]

Ve sapma bileşeni : σtr,dev=[402002010000−50]

Streslerin hala verim yüzeyinde olup olmadığını belirlemek için Von Mises kriterini kullanacağız. Bu (genel düzlem gerilimi için) olarak hesaplanır:

σv=σ112−σ11σ22+σ222+3σ122=86.6025

Argüman uğruna, verim stresini varsayalım . Bu durumda, sapma gerilimlerinin α = σ y / σ v = 0.9238 faktörü ile tekrar ölçeklendirilmesi gerekir . Bu yüzden yeni sapkınlık stresi şöyle verilir:σy=80α=σy/σv=0.9238

σdev=α∗σtr,dev=[36.9518.48018.489.24000−46.19]

Ve geri ölçeklenmiş

σ=σtr,hyd+σdev=[86.9518.48018.4859.240003.81]

Karşılık gelen Von Mises stresini hesaplarsak , ölçeklemenin doğru olduğunu belirten değerini alırız .σv=80

İkili boyutlar

Burada kısalık için metnin çoğunu tekrarlamadım. Sayfa 157 Kontrol burada 2D hidrostatik stres onay, bu sadece . Sonra uçak gerilmesi varsayarak:(σ11+σ22)/2

σ t r , h y D = [ 75 0 0 75 ] σ t r , d , e v = [ 15 20 20 - 15 ] σ v = 86,6025σtr=[90202090] σtr,hyd=[750075] σtr,dev=[152020−15] σv=86.6025

Sorun, sapma streslerinin ölçeklendirilmesinin ( öncekiyle aynı olması) sonuçlanmasıdır:α

σdev=α∗σtr,dev=[13.8618.4818.48−13.86]

Ve sonra:

σ=σtr,hyd+σdev=[88.8618.4818.4861.14]

Von Mises stresini hesaplamak, verim yüzeyinin dışında olan değerini verir . Burada problem nedir? Sapkınlık gerilmelerini 2B olarak verim yüzeyine geri ölçeklemenin uygun yöntemi nedir?σv=85

Güncelleme Yavaş yavaş bu radyal dönüş yönteminin yalnızca tam 3B veya düzlem gerilimi için uygun olduğu (bu durumda ) idealine doğru geliyorum . Bunun da Sayfa 25'in böyle olduğunu gösterdiği görülüyor, ancak hala emin değilim.σ33≠0


Görünüşe göre iyi bir soru soruyorsun - belki terminolojiyi özlüyorum, ama tam olarak 'radyal dönüş' nedir? Ne demek istediğini açıklayan bir referans var mı?
— NamesCross

Olumlu oylar sayesinde bağlantıları geri yükleyebildim. İşte basit bir radyal dönüş algoritmasını açıklayan .
— 1Hızlı Soru 31

Yanıtlar:


3

Bu probleme matematiksel olarak bir la Simo bakalım.

Let gerilme tensörü ( ) ve saptırma ( ler düzlem gerilme alanı) olarak σ = [ σ 11σsσ 33 =σ 13 =σ 23 =s 23 =s 13 =0 olduğuna dikkat edin. Olsaın 33 ≠0, biz göz ardı edebilirsinizs 33 çünküs 11 +lar 22 +lar 33 =0.

σ=[σ11σ22σ12]Tves=[s11s22s12]T
σ33=σ13=σ23=s23=s13=0s33≠0s33s11+s22+s33=0

Let alır matris σ için s , diğer bir deyişle s = ˉ TT¯σs . Ayrıca düzlem gerilme gerilmelerini ( ε ) ve sapmalarını ( e )yazma konvansiyonunu hatırlayın: ε = [ ε 11s=T¯σεe Sen gösterebilir, bazı cebir sonra ve gerilme tensörlerinin kongre biz biraz değiştirilmiş bir sürümünü kullanıyorsanız bu, saygı emin ˉ T (diyelim T ): T = 1

ε=[ε11ε222ε12]Tvee=[e11e222ε12]T
T¯T verim durumu ve düzlem gerilmesi için akış kuralı için nispeten basit ifadeler alabiliriz.
T=13[2-10-120006]

Von Mises plastikliği için 3B'deki verim işlevi (tensör notasyonu ile) Düzlem gerilmesinde ve daha önce tanımladığımız matrisleri (ve bir miktar cebir) kullanarak verim fonksiyonununf=√olarak yazılabileceğini gösterebilirsiniz.

f=3s:s2-σY
Deneme stres değerlerinizi elde edeceksiniz.
f=3σTTσ2-σY

ε˙p=λ˙Tσneredeεp=[ε11pε22p2ε12p]T

Güncelleme

σ=Cεe
C3x3
σn+1=[C-1+ΔλT]-1C-1σn+1Deneme
Δλ=λ˙Δtf(σn+1)=0Δλ

Tσ=[s11 s22 2s12]Tf=σ112-σ11σ22+σ222+3σ122-σYα=σY/σVM

1
T¯T

σn+1f(σn+1)=0λ˙n+13σn+birTTσn+12=σy
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.