Si se activa el complemento Análisis de comportamiento de material no lineal (se requiere licencia) en Modelo - Datos básicos, hay más opciones para la selección en la lista de modelos de material además del 'Isótropo | Linear Elastic' and 'Orthotropic | Elástico lineal'.
Si utiliza modelos de material no lineal en RFEM, siempre se realiza un cálculo iterativo. Dependiendo del modelo de material, se define una relación diferente entre las tensiones y deformaciones.
La rigidez de los elementos finitos se ajustará una y otra vez en el transcurso de las iteraciones hasta que se cumpla la relación tensión-deformación. El ajuste se realiza siempre para toda una superficie o elemento sólido. Therefore, we recommend always using the Constant on mesh elements smoothing type when evaluating stresses.
Algunos modelos de material en RFEM se indican con 'Plástico', otros con 'Elástico no lineal'.
Si un componente estructural con un material elástico no lineal se libera nuevamente, la deformación regresa por el mismo camino. Tras una descarga total, no queda deformación.
Al descargar un componente estructural con un modelo de material Plástico, la deformación permanece después de que se haya descargado por completo.
Background information about nonlinear material models can be found in the technical article describing the Yield laws in isotropic nonlinear elastic material model.
The internal forces and moments in plates with nonlinear material result from the numerical integration of the stresses over the thickness d of the plate. To define the integration method for the thickness, select the Specify integration method option in the 'Edit Thickness' dialog box. The following integration methods are available:
- Cuadratura de Gauss-Lobatto
- Regla de Simpson
- Regla trapezoidal
Furthermore, you can specify the 'Number of integration points' from 3 to 99 by the plate thickness.
Isótropo plástico (barras)
When selecting the Isotropic | Plástico (barras) en la lista desplegable 'Modelo de material', se activa la pestaña para introducir parámetros de material no lineal.
En esta pestaña, define el diagrama tensión-deformación, estando disponibles las siguientes opciones:
- Fundamentos básicos
- Bilineal
- Diagrama tensión-deformación
If Basic is selected, RFEM uses a bilinear material model. Values from the material database are used for the modulus of elasticity E and the yield strength fy For numerical reasons, the branch of the graph is not exactly horizontal, but has a small Ep slope.
If you want to change the values for yield strength and modulus of elasticity, activate the "User-defined material" check box in the 'Main' tab.
.png?mw=760&hash=71b7bbc321a70ced69f44a699a9cb56400c9d7bf)
For a bilinear definition, you can also enter a value for Ep.
More complex relations between stress and strain can be defined by means of the "Stress-strain diagram". Al seleccionar esta opción, se muestra la pestaña 'Diagrama tensión-deformación'.
Defina un punto para la relación tensión-deformación en cada fila de la tabla. La forma en que avanza el diagrama después del último punto de definición se puede seleccionar en la lista 'Fin de diagrama' debajo del diagrama:
En el caso de 'Desgarro', la tensión después del último punto de definición vuelve a cero. 'Fluencia' significa que la tensión permanece constante cuando aumenta la deformación. 'Continuo' significa que la gráfica continúa con la pendiente de la última sección.
Isótropo | Plástico (superficies/sólidos)
When selecting the "Isotropic | Plastic (Surfaces/Solids)" entry in the 'Material model' drop-down list, the tab for entering nonlinear material parameters is enabled.
Wählen Sie zunächst die 'Spannungsversagenshypothese' aus. Zur Auswahl stehen diese Hypothesen:
Primero, seleccione los 'Criterios de fallo basado en tensiones'. Los siguientes criterios están disponibles para su selección:
- von Mises (criterio de plasticidad de von Mises)
- Tresca (criterio de plasticidad de Tresca)
- Drucker-Prager
- Mohr-Coulomb
When selecting "von Mises", the following stress is used in the stress-strain diagram:
Superficies:
Sólidos:
According to the "Tresca" hypothesis, the following stress is used:
Superficies:
Sólidos:
According to the "Drucker-Prager" hypothesis, the following stress is used for surfaces and solids:
| σc | Tensión límite para compresión |
| σt | Limitar la tensión por tracción |
According to the "Mohr-Coulomb" hypothesis, the following stress is used for surfaces and solids:
Isótropo | Elástico no lineal (barras)
The functionality largely corresponds to that of the isotropic plastic (members) material model. La diferencia es que no queda deformación plástica tras la descarga.
Isótropo | Elástico no lineal (superficies/sólidos)
The functionality largely corresponds to that of the isotropic plastic (surfaces/solids) material model. La diferencia es que no queda deformación plástica tras la descarga.
Isótropo | Daño (superficies/sólidos)
A diferencia de otros modelos de material, el diagrama tensión-deformación para este modelo de material no es antimétrico con respecto al origen. Por lo tanto, el comportamiento del hormigón reforzado con fibras de acero se puede mostrar con este modelo de material, por ejemplo. Find detailed information about modeling steel fiber-reinforced concrete in the technical article about Determining the material properties of steel-fiber-reinforced concrete.
En este modelo de material, la rigidez isótropa se reduce con un parámetro de daños escalar. Este parámetro de daños se determina a partir de la curva de tensión definida en el diagrama. No se tiene en cuenta la dirección de las tensiones principales. Más bien, el daño se produce en la dirección de la deformación equivalente, que también cubre la tercera dirección perpendicular al plano. El área de tracción y compresión del tensor de tensiones se trata por separado. En cada caso se aplican diferentes parámetros de daños.
El "Tamaño del elemento de referencia" controla cómo se aplica la escala de la deformación en el área de la fisura respecto a la longitud del elemento. Con el valor predeterminado cero, no se realiza ninguna escala. Por lo tanto, el comportamiento del material de hormigón con fibras de acero se modela de manera realista.
Find more information about the theoretical background of the 'Isotropic Damage' material model in the technical article describing the [https://www.dlubal.com/en/support-and-learning/support/knowledge-base/001461 Nonlinear Material Model Damage.
Ortótropo | Plástico (superficies) / Ortótropo | Plástico (sólidos)
El modelo de material según "Tsai-Wu" unifica el plástico con propiedades ortótropas. De esta manera, es posible modelar específicamente los materiales con propiedades anisótropas, como los plásticos reforzados con fibras o la madera.
Si el material está plastificado, las tensiones permanecen constantes. Se produce una redistribución según las rigideces disponibles en las direcciones individuales.
BILD
BILD
The elastic area corresponds to the Orthotropic material model. The following yielding condition according to Tsai-Wu applies to the plastic zone:
Superficies (2D):
FORMEL
Sólidos (3D):
FORMEL
Todas las resistencias se deben definir positivamente.
You can think of the stress criterion as an elliptical surface in a six-dimensional stress space. Si se aplica una de las tres componentes como un valor constante, la superficie se puede proyectar en un espacio de tensiones tridimensional.
If the value for fy(σ) according to the Tsai-Wu equation, plane stress condition, is smaller than 1, the stresses are in the elastic zone. The plastic zone is reached as soon as fy(σ) = 1. Values higher than 1 are not allowed. The model behavior is ideal-plastic, which means there is no stiffening.