مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی روش تابع اولیه‌گیری نیمه‌ضمنی بر پایه نگاشت نمایی برای مومسانی وان-مایسز با سخت شوندگی درهم خطی

نویسندگان
1 دانش آموخته
2 استادیار دانشگاه مهندسی فناوری های نوین قوچان - گروه مهندسی عمران
چکیده
در تحلیل کشسان-مومسان ناخطی اجزای محدودِ سازه ها، تنش ها در هر نقطه گوس از هر جزء در هر تکرار از هر نمو بارگذاری باید به هنگام گردند. این به هنگام سازی توسط تابع اولیه گیری از معادله های بنیادی در مومسانی انجام می شود. باید دانست، دقت تابع اولیه گیری از معادله های بنیادی مومسانی اثر چشم گیری بر دقت پاسخ نهایی تحلیل سازه دارد. در این پژوهش، یک سطح تسلیم وان-مایسز با قانون های سخت شوندگی همگن و پویا در محدوده تنش های کوچک در نظر گرفته می شود. معادله های دیفرانسیل مومسانی به فضای تنش افزوده برده می شود و یک دستگاه معادله دیفرانسیل ناخطی تشکیل می گردد. دستگاه معادله دیفرانسیل استخراج شده توسط یک روش نیمه ضمنی قابل حل می باشد. دقت حل در این روش بستگی به شعاع سطح تسلیم استفاده شده در روند حل دارد. بنابراین، رابطه سازی ها به گونه ای انجام شده است که بتوان شعاع سطح تسلیم را از هر قسمت دلخواه از گام مومسانی برداشت نمود. در پایان، با انجام آزمون های عددی گسترده دقت پاسخ ها برای یافتن بهترین لحظه از گام بارگذاری برای محاسبه شعاع سطح تسلیم بررسی می گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation on semi-implicit integration method based on exponential map for von-Mises plasticity model with linear mixed hardening

نویسندگان English

Nader Haji Aghajanpour 1
Mehrzad Sharifian 2
چکیده English

In the nonlinear elastoplastic finite element analysis, the stresses must be updated at each Gauss point of the elements in each iteration of each load increment by a stress-updating process. The stress-updating process is performed by integrating of the constitutive equations in plasticity. It should be noted that the accuracy of the integrating the constitutive equations highly affects the accuracy of the final results of the structural analysis. In this study, the von-Mises plasticity model along with the isotropic and kinematic hardening mechanisms is considered in the small strain realm. The constitutive equations are converted to a nonlinear equation system in an augmented stress space. The aforementioned nonlinear equation system is solved by an semi implicit technique. The precision of the solution is depended to the radius of the yield surface which is used in the process of the solution. Therefore, the relations are derived so that one can pick up the yield surface radius from each arbitrary part of plasticity step. Finally, to determine the best time of loading step for calculating the radius of the yield surface, the a broad range of numerical tests is performed.

کلیدواژه‌ها English

Integration
exponential map
von-Mises plasticity
linear hardening