دانلود کتاب Strain- and stress-based continuum damage models

ترجمه فارسی توضیحات (ترجمه ماشینی)

مدل‌های آسیب پیوسته مبتنی بر فشار و تنش

آسیب‌های الاستوپلاستیک پیوسته با استفاده از ترمودینامیک غیرقابل برگشت و متغیرهای حالت داخلی در دو چارچوب دوگانه جایگزین توسعه یافته‌اند. در یک فرمول مبتنی بر کرنش [تنش]، آسیب از طریق مفهوم تنش مؤثر [کرنش] همراه با فرضیه هم ارزی کرنش [تنش] مشخص می شود و جریان پلاستیک با استفاده از شکاف افزایشی تانسور تنش [کرنش] معرفی می شود. . در یک فرمول مبتنی بر کرنش، کرنش معادل را که معمولاً به‌عنوان هنجار J2 تانسور کرنش تعریف می‌شود، به‌عنوان هنجار انرژی (آسیب‌نخورده) تانسور کرنش، دوباره تعریف می‌کنیم. در یک رویکرد مبتنی بر تنش، ما از هنجار انرژی مکمل تانسور تنش استفاده می‌کنیم. این تعاریف با انگیزه ترمودینامیکی، برای آسیب انعطاف پذیر، به مدول های آسیب الاستیک متقارن منجر می شود. برای آسیب شکننده، یک توصیف ناهمسانگرد ساده مبتنی بر کرنش از آسیب پیشنهاد شده است که می تواند توسعه ترک را به موازات محور بارگذاری (حالت تقسیم) پیش بینی کند. چارچوب‌های مبتنی بر فشار و استرس منجر به فرمول‌های دوگانه اما نه معادل، نه از نظر فیزیکی و نه محاسباتی می‌شوند. یک منظم‌سازی چسبناک مدل‌های آسیب مستقل از نرخ مبتنی بر کرنش نیز با ساختاری مشابه ویسکوپلاستیسیته نوع Perzyna ایجاد شده است که باعث تاخیر در رشد ریزترک در نرخ‌های کرنش بالاتر می‌شود. این منظم‌سازی منجر به مشکلات ارزش اولیه می‌شود. کاربرد روی مدل کلاهک با مکانیزم آسیب مبتنی بر کرنش ایزوتروپیک انجام شده است. مقایسه با نتایج تجربی و شبیه‌سازی‌های عددی در بخش دوم این کار انجام شده است.

Strain- and stress-based continuum damage models

Continuum elastoplastic damage mbdels employing irreversible thermodynamics and internal state variables are developed within two alternative dual frameworks. In a strain [stress]-based formulation, damage is characterized through the effective stress [strain] concept together with the hypothesis of strain [stress] equivalence, and plastic flow is introduced by means of an additive split of the stress [strain] tensor. In a strain-based formulation we redefine the equivalent strain, usually defined as the J2-norm of the strain tensor, as the (undamaged) energy norm of the strain tensor. In a stress-based approach we employ the complementary energy norm of the stress tensor. These thermodynamically motivated definitions result, for ductile damage, in symmetric elastic-damage moduli. For brittle damage, a simple strain-based anisotropic characterization of damage is proposed that can predict crack development parallel to the axis of loading (splitting mode). The strain- and stress-based frameworks lead to dual but not equivalent formulations, neither physically nor computationally. A viscous regularization of strain-based, rate-independent damage models is also developed, with a structure analogous to viscoplasticity of the Perzyna type, which produces retardation of microcrack growth at higher strain rates. This regularization leads to well-posed initial value problems. Application is made to the cap model with an isotropic strain-based damage mechanism. Comparisons with experimental results and numerical simulations are undertaken in Part II of this work.