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The vertex effect in polycrystalline materials : simulation, a macroscopic model, and structural application

Autor :Michael Schurig
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau
Datum :17.07.2006
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00005417
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Plastische Materialien mit mehreren Mechanismen werden untersucht. Die bekannte Formulierung wird mit regularisierten Ansätzen für solche Materialien verglichen. Sie unterscheiden sich durch den Ecke genannten Schnittpunkt mehrerer Fließflächen in einem Punkt. Der resultierende Unterschied in den Fließregeln wird Vertex-Effekt genannt und diskutiert.

Es wird gezeigt, dass er hauptsächlich auf zwei Tatsachen beruht:

Der Rang bestimmter linearer Operatoren ist für einen einzelnem Mechanismus 1 und für mehrere Mechanismen größer.
Sukzessive Entlastung führt zu unterschiedlichen aktiven Mengen in verschiedenen Prozessrichtungen.

Wird die Information über die aktive Menge von Mechanismen in die Abhängigkeiten eines einzigen plastischen Potentials eingeschlossen, kann der Vertex-Effekt vorhergesagt werden. Insbesondere erhält man durch diesen Zugang Fließflächenparallele Koponenten in der plastischen Fließregel, wie es die Mehrflächen-Theorie ergibt.

In Übereinstimmung mit Problemen aus experimentellen Untersuchungen wird die Existenz von Ecken in Fließflächen durch Mikro-Makro-Simulation mit dem Taylor-Lin-Modell gezeigt.

Kapitel 6 behandelt ein makroskopisches Plastizitätsmodell mit Vertex-Effekt, das auf diesen Ergebnissen beruht. Ein einziges plastisches Potential, das zwei Übergangs-Funktionen zur Modellierung des sukzessiven Entlastens von Mechanismen und dessen Einfluss auf die Dissipation und die Richtung des plastischen Fließens enthält, wird vorgestellt. Die Übergangs-Funktionen wurden so gewählt, dass sie Simulationen mit dem Taylor-Lin-Modell approximieren.

Die Möglichkeit, mit der vorgeschlagenen Theorie das Verhalten eines plastischen Materials in der Folge eines anknickenden Prozesspfades vorherzusagen wird durch Vergleich mit Experimenten (Lensky, 1960) gezeigt.

Als strukturmechanische Anwendung wird das Drill-Knicken einer Säule mit Kreuzquerschnitt behandelt. Sowohl analytische, als auch numerische Ergebnisse werden vorgestellt.

In beiden Anwendungen verbessert die vorgeschlagene Theorie die Ergebnisse der J2-Theorie erheblich, ohne den Rechenaufwand zu steigern.
Schlagwörter :Polykristall-Plastizität, Ecken in Fließflächen, Vertex-Effekt, Mikroskala, Makroskala, Mehrachsig, Drill-Knicken
Säule mit Kreuzquerschnitt
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Größe :149 S.
 
Erstellt am :24.11.2008 - 13:58:49
Letzte Änderung :22.04.2010 - 08:44:13
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00005417
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