Ocena uszkodzeń plastikowych stali za pomocą MES

0

Chciałbym ocenić awarię stali przy użyciu MES, zwłaszcza w geometriach z koncentracją naprężeń (nacięcia itp.).

Jedną z możliwości jest obliczenie rozkładu naprężeń przy użyciu czysto liniowego równania stanu (sprężystego = prawo Hooke'a) i oszacowanie naprężenia von Misesa, przy użyciu odpowiednich czynników koncentracji naprężeń (plastische Stützzahlen w języku niemieckim). Wadą jest to, że musisz znać (lub przybliżać) odpowiedni współczynnik koncentracji naprężeń.

Inną możliwością jest obliczenie rozkładu naprężeń za pomocą nieliniowego równania stanu. W przypadku stali przeczytałem, że bilinearny model elasto-plastyczny jest wystarczająco realistyczny dla większości przypadków. Nie jestem jednak pewien, co należy ocenić jako kryterium niepowodzenia. Zauważyłem, że kiedy zmieniam obciążenie na określony model o współczynnik dwa, maksymalne naprężenie von Misesa nie zmienia się znacząco (gdy znajdzie się w obszarze plastycznym). Przypuszczam, że wynika to z wartości dwóch modułów (modułu sprężystości i modułu stycznego) co najmniej o jeden rząd wielkości od siebie (210 GPa vs. 1-10 GPa). Przypuszczam, że mogę użyć maksymalnego odkształcenia lub maksymalnego odkształcenia plastycznego jako kryterium niepowodzenia, jednak nie mogłem znaleźć odniesienia wspierającego to założenie.

Pamiętaj, że interesuje mnie tylko niepowodzenie z pojedynczego zdarzenia ładowania. Rozumiem, że mechanizmy zniszczenia zmęczeniowego (gdy stosowane są cykle obciążenia) są zupełnie inne.

Pytanie brzmi: co mogę użyć jako kryterium niepowodzenia i dlaczego? Prosimy o wsparcie odpowiedzi (link do a) rozdziału książki lub publikacji - dzięki.

Robin
źródło
Tymoszenko - siła materiałów jest zawsze dobrym miejscem do rozpoczęcia.
Solar Mike
@SolarMike Dziękujemy za start; szczególnie część II jest interesująca. W rozdziale 9, sekcji 75 i 76, istnieją fenomenologiczne argumenty na rzecz wykorzystania odkształcenia plastingowego jako kryterium niepowodzenia. Rozdział 8, sekcja 67 podaje również pewne argumenty, dlaczego maksymalne naprężenie von Misesa nie zmienia się znacząco, gdy naprężenia są powyżej granicy plastyczności. Czy jednak ktoś wie o jakimś nowym badaniu, które prawdopodobnie obejmuje również MES jako aplikację?
Robin