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有限应变下的变梯度塑性。二: 对数应变空间中附加塑性的局部全局更新和混合有限元。 (英语) Zbl 1295.74014号

总结:我们工作的第二部分(第一部分,参见[同上,268,677–703(2013;兹比尔1295.74013)])关于具有长程效应的变分非弹性,概述了对数应变空间中加性有限梯度塑性的公式和有限元实现。它被认为是有限塑性最简单的方法,适用于多晶金属或非晶材料的纯唯象描述如果几何线性理论的结构是在拉格朗日对数应变空间中定义的。我们从一个混合鞍点原理用于度量型加性塑性,这是针对具有梯度延伸硬化/软化响应的等容von Mises塑性的重要模型问题指定的。混合变分结构包括硬化/软化变量本身及其双重驱动力。数值实现利用了底层的变分结构,生成了整体问题的标准对称结构。这导致耦合问题的新型有限元设计,其中包括长程硬化/软化参数及其双重驱动力。这使得局部定义长距离磁场驱动的塑性装卸坚固耐用的梯度塑性有限元实现。它包括在梯度塑性中定义弹塑性边界(EPB)的合理方法,以及定义弹性范围内塑性变量的后处理器。我们讨论了耦合问题的可选混合有限元设计,包括短场和长场的局部-全局求解策略。所有方法都是从变分原理导出的严格格式。数值基准表明,在对数应变空间中,所提出的梯度塑性混合变分方法具有良好的性能。

理学硕士:

74C05型 小应变率相关塑性理论(包括刚塑性和弹塑性材料)
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74N15型 固体微观结构分析
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 格林,A.E。;Naghdi,P.M.,弹塑性连续体的一般理论,Arch。定额。机械。分析。,18, 251-281 (1965) ·Zbl 0133.17701号
[2] Lee,E.H.,有限应变下的弹塑性变形,J.Appl。机械。ASME,36,1-6(1969)·Zbl 0179.55603号
[3] Rice,J.R.,《固体的非弹性本构关系:内变量理论及其在金属塑性中的应用》,J.Mech。物理学。固体,19433-455(1971)·Zbl 0235.73002号
[4] Mandel,J.,Plasticitéclasique et visoplasticité,(CISM课程与讲座,CISM课程和讲座,第97期(1972年),斯普林格)·Zbl 0285.73018号
[5] Kröner,E。;Teodosiu,C.,《塑性和粘塑性的晶格缺陷方法》,(Sawzuk,A.,《可塑性问题》(1972),诺德霍夫国际出版公司)
[6] Naghdi,P.M.,《有限塑性状态的批判性评论》,Z.Angew。数学。物理。,41, 315-387 (1990) ·兹比尔0712.73032
[7] 莫兰,B。;奥尔蒂斯,M。;Shih,C.F.,乘法有限变形塑性隐式有限元方法的公式,国际J数值。方法工程,29483-514(1990)·Zbl 0724.73221号
[8] Miehe,C.,《关于乘法弹塑性框架内Prandtl-Reuß-张量的表示》,国际塑料杂志。,10, 609-621 (1994) ·Zbl 0810.73016号
[9] Simó,J.C.,塑性数值分析与模拟,(Ciarlet,P.;Lions,L.J.,数值分析手册(1998),Elsevier Science B.V.)·Zbl 0930.74001号
[10] Miehe,C.,基于双重共变和反变特征向量三元组的有限弹塑性公式,根据塑性度量标准进行归一化,计算。方法应用。机械。工程,159,223-260(1998)·Zbl 0948.74009号
[11] Miehe,C.,基于塑性度量概念的大应变弹塑性本构框架,《国际固体结构杂志》。,35, 3859-3897 (1998) ·Zbl 0935.74022号
[12] 帕帕佐普洛斯,P。;Lu,J.,有限弹塑性问题数值解的一般框架,计算。方法应用。机械。工程,159,1-18(1998)·Zbl 0954.74068号
[13] 帕帕佐普洛斯,P。;Lu,J.,关于各向异性有限塑性问题的公式和数值解,计算。方法应用。机械。工程师,1904889-4910(2001)·Zbl 1001.74020号
[14] Miehe,C。;北卡罗来纳州阿佩尔。;Lambrecht,M.,《对数应变空间中的各向异性附加塑性:基于标准材料增量最小化原则的模块化运动公式和实现》,计算。方法应用。机械。工程,191,5383-5425(2002)·Zbl 1083.74518号
[15] Miehe,C。;Göktepe,S。;Mendez,J.,非晶玻璃聚合物在对数应变空间中的有限粘塑性,国际固体结构杂志。,46, 181-202 (2009) ·Zbl 1168.74324号
[16] Eterovic,A.L。;Bathe,K.-J.,一种基于超弹性的大应变弹塑性本构方程,使用对数应力和应变测量,结合了各向同性运动硬化,国际J数值。方法工程,301099-1114(1990)·兹比尔0714.73035
[17] 佩里奇,D。;D.欧文。;Honnor,M.,基于对数应变的有限应变弹塑性模型:计算问题,计算。方法应用。机械。工程,94,35-61(1992)·Zbl 0747.73020号
[18] Simó,J.C.,保持无穷小理论经典返回映射方案的静态和动态乘法塑性算法,计算。方法应用。机械。工程,99,61-112(1992)·Zbl 0764.73089号
[19] Cuitino,A.M。;Ortiz,M.,用乘法运动学将应力更新算法从小应变塑性扩展到有限塑性的一种与材料无关的方法,工程计算。,9, 437-451 (1992)
[21] 霍尔,E.O.,《低碳钢的变形和老化》。第三部分:讨论和结果,Proc。物理学。伦敦证券交易所。,64, 747-753 (1951)
[22] Petch,N.J.,《多晶体的解理强度》,《钢铁研究所期刊》,174,25-28(1953)
[23] 弗莱克,N.A。;穆勒,G.M。;阿什比,M.F。;Hutchinson,J.W.,《应变梯度塑性:理论与实验》,《材料学报》。,42, 475-487 (1994)
[24] Arzt,E.,《微观结构和尺寸约束导致的材料尺寸效应:比较综述》,《材料学报》。,46, 5611-5626 (1998)
[25] Lasry,D。;Belytschko,T.,瞬态问题中的局部化限制器,国际固体结构杂志。,24, 581-597 (1988) ·兹伯利0636.73021
[26] 德博斯特,R。;Mühlhaus,H.B.,《梯度依赖塑性:公式和算法方面》,国际数值杂志。方法工程,35,521-539(1992)·Zbl 0768.73019号
[27] Liebe,T。;Steinmann,P.,《几何线性梯度塑性热力学一致框架的理论和数值》,《国际数值杂志》。方法工程,51,1437-1467(2001)·兹比尔1065.74516
[28] Engelen,R.A.B。;Geers,M.G.D。;Baaijens,F.P.T.,软化行为建模的非局部隐式梯度增强弹塑性,国际塑料杂志。,19, 403-433 (2003) ·Zbl 1090.74519号
[29] Mielke,A。;Müller,S.,增量有限应变塑性中的下半连续性和极小值的存在,Z.Angew。数学。机械。,86, 233-250 (2006) ·Zbl 1102.74006号
[30] Aifantis,E.C.,《塑性变形物理学》,国际塑料杂志。,3, 211-247 (1987) ·兹比尔0616.73106
[31] 穆尔豪斯,H.-B。;Aifantis,E.C.,梯度塑性变分原理,国际固体结构杂志。,28, 845-857 (1991) ·Zbl 0749.73029号
[32] Gurtin,M.E.,《关于小变形粘塑性的框架:自由能微力、应变梯度》,国际塑料杂志。,19, 47-90 (2003) ·Zbl 1032.74521号
[33] 森林,S。;Sievert,R.,广义连续统的弹塑性本构框架,力学学报。,160, 71-111 (2003) ·Zbl 1064.74009号
[34] Gudmundson,P.,应变梯度塑性的统一处理,J.Mech。物理学。固体,52,1379-1406(2004)·Zbl 1114.74366号
[35] Gurtin,M.E。;Anand,L.,各向同性塑性无旋材料的应变-颗粒塑性理论。第一部分:小变形,J.Mech。物理学。固体,531624-1649(2005)·兹比尔1120.74353
[36] 雷迪,B.D。;Ebobisse,F。;McBride,A.,塑性无旋材料应变梯度塑性模型的良好性,国际塑料杂志。,24,55-73(2008年)·Zbl 1139.74009号
[37] 弗莱克,N.A。;Willis,J.R.,《应变-颗粒塑性理论的数学基础》。第一部分:标量塑料乘数,J.Mech。物理学。固体,57,161-177(2009)·兹比尔1195.74020
[38] 弗莱克,N.A。;Willis,J.R.,《应变-颗粒塑性理论的数学基础》。第二部分:拉伸塑料倍增器,J.Mech。物理学。固体,57,1045-1057(2009)·Zbl 1173.74316号
[39] Liebe,T。;Menzel,A。;Steinmann,P.,几何非线性梯度塑性理论与数值学,国际工程科学杂志。,41, 1603-1629 (2003) ·Zbl 1211.74042号
[40] McBride,A。;Reddy,D.,有限应变梯度塑性模型的间断Galerkin公式,计算。方法应用。机械。工程,1981805-1820(2009)·Zbl 1227.74081号
[41] 德博斯特,R。;Pamin,J.,《梯度相关塑性有限元程序的一些新发展》,国际J·数值。方法工程,39,2477-2505(1996)·Zbl 0885.73074号
[42] Geers,M.G.D。;Ubachs,R.L.J.M。;Engelen,R.A.B.,《强非局部梯度增强有限应变弹塑性》,国际期刊。方法工程,562039-268(2003)·Zbl 1038.74527号
[43] Geers,M.G.D.,有限应变对数超弹塑性软化:强非局部隐式梯度框架,计算。方法应用。机械。工程,193,3377-3401(2004)·Zbl 1060.74503号
[44] Peerlings,R.H.J。;德博斯特,R。;布雷克尔曼斯,W.A.M。;de Vree,I.H.P.,准脆性材料的梯度增强损伤,国际J·数值。方法工程,39,3391-3403(1996)·Zbl 0882.73057号
[45] Peerlings,R.H.J。;马萨特·T·J。;Geers,M.G.D.,热力学驱动的隐式梯度损伤框架及其在砖砌体开裂中的应用,计算。方法应用。机械。工程师,1933403-3417(2004)·Zbl 1060.74508号
[46] Forest,S.,梯度弹性、粘塑性和损伤的微观方法,J.工程力学。,135, 117-131 (2009)
[47] Miehe,C。;Aldakheel,F。;Mauthe,S.,《小应变梯度塑性的混合变分原理和稳健有限元实现》,国际期刊Numer。方法工程师,941037-1074(2013)·Zbl 1352.74408号
[48] Simó,J.C。;Taylor,R.L。;Pister,K.S.,有限变形弹塑性体积约束的变分和投影方法,计算。方法应用。机械。工程,51,177-208(1985)·Zbl 0554.73036号
[49] Arnold,D.N。;布雷齐,F。;Fortin,M.,斯托克斯方程的稳定有限元,Calcolo,21,337-344(1984)·Zbl 0593.76039号
[50] 布雷齐,F。;Fortin,M.,混合和混合有限元方法(1991),Springer Verlag·Zbl 0788.7302号
[51] Miehe,C.,基于度量变换张量的大应变各向同性热塑性理论,Arch。申请。机械。,66, 45-64 (1995) ·Zbl 0844.73027号
[52] Miehe,C。;Lambrecht,M.,根据Seth-Hill广义应变张量族计算应力和弹性模量的算法,Commun。数字。方法工程,17,337-353(2001)·Zbl 1049.74011号
[53] Miehe,C.,梯度扩展标准耗散固体的多场增量变分框架,J.Mech。物理学。固体,59898-923(2011)·Zbl 1270.74022号
[54] Simó,J.C。;Hughes,T.J.R.,计算非弹性(1998),Springer:Springer纽约·Zbl 0934.74003号
[55] Babuška,I.,有限元方法的误差界限,数值。数学。,16, 322-333 (1971) ·Zbl 0214.42001号
[56] Babuška,I.,拉格朗日乘子有限元法,数值。数学。,20, 179-192 (1973) ·Zbl 0258.65108号
[57] Brezzi,F.,《关于拉格朗日乘子引起的鞍点问题的存在性、唯一性和近似性》,Revue française d’automatique informatique,recherche opérationnelle,Ana。编号。,8, 129-151 (1974) ·Zbl 0338.90047号
[58] 齐恩基维茨,O.C。;Taylor,R.L。;Zhu,J.Z.,《有限元方法:基础和基本原理》(2005),爱思唯尔出版社·Zbl 1307.74005号
[59] Miehe,C.,《大应变各向同性弹性的公式和有限元实现方面》,国际J·数值。方法工程,371981-2004(1994)·Zbl 0804.73067号
[60] Taylor,R.L.,四面体有限元的混合增强公式,Int.J.Numer。方法工程,47,205-227(2000)·Zbl 0985.74074号
[61] Simó,J.C.,基于最大塑性耗散和乘法分解的有限应变弹塑性框架。第二部分:计算方面,计算。方法应用。机械。工程,68,1-31(1988)·兹伯利0644.73043
[63] Simó,J.C。;阿尔梅罗,F。;Taylor,R.L.,三维有限变形问题假设增强应变三线元的改进版本,计算。方法应用。机械。工程,110,359-386(1993)·Zbl 0846.73068号
[64] 克利夫林加,H.H.M。;范德吉森,E。;Needleman,A.,复合材料离散位错和连续塑性预测的比较,材料学报。,45, 3163-3179 (1997)
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