剑桥模型的应力应变关系及积分算法

剑桥模型的应力应变关系
一、修正剑桥模型的公式
双n
剑桥模型的应力应变曲线计算基于压缩试验确定的e-p关系。
固定篮球架
(1)
式中时(即)对应的等效球应力。
对于非等向压缩的应力状态,可由屈服面得到任意应力点对应的屈服面位置变量确定了屈服面的大小)。
(2)
根据公式(1)得到塑性体应变,然后由塑性应变增量剪胀公式计算塑性偏应变:
(3)
通用积分D为剪胀速率:
式(1)即为弹塑性模型中的硬化法则,式(2)为屈服准则,式(3)为流动法则,是弹塑性模型的三要素。再加弹性应变即得到总的应力应变关系曲线。
模型参数有:M;模型计算需要给定初始孔隙比,初始应力状态。根据模型公式(1)-(3)可以进行全量的应力应变曲线的计算,示例见Excel文件。
图1 修正剑桥模型屈服面及流动法则示意图
图2 修正剑桥模型硬化规律示意图
二、增量型求解方法
在具体边值问题求解中,需要用增量的应力应变关系。
1. 由应力增量求应变增量
(1)塑性应变与屈服面扩大的关系(硬化规律)
称为塑性模量。
(2)求解应力增量引起屈服面的变化
(3)计算屈服面变化引起的塑性应变增量
由剪胀公式得到塑性体变和塑性偏应变的比例变化关系
将屈服面变化引起的塑性体变带入():
2. 给定一个应变增量求应力增量(应力积分)
(1)用通用弹塑性矩阵的公式增量计算(显式欧拉法):
弹塑性矩阵为:
矩阵中各元素为:
(2)弹性预测-塑性修正的应力积分算法
, ,求应力增量,下一步的应力,同时把应变增量的弹性和塑性部分分开。
1. 弹性预测,假设应变增量都为弹性的,计算试应力增量。
2. 塑性修正
由试应力增量计算当前的,并判断是不是大于历史上的,如果是进行塑性修正。
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循环迭代直至:
收敛,则得到真实应力增量和塑性应变分量为
=
三、由p-q应力空间推广到三维应力空间flag标签抗体
p-q空转锁应力空间应力增量计算应变增量的公式为:
因此推广到三维应力空间,
需要引起得,同时还需要把塑性应变分配到六个应变分量方向,得到

本文发布于:2024-09-20 22:28:10,感谢您对本站的认可!

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