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RFEM中的“正交各向异性塑性”材料模型如何工作?

回答

根据Tsai-Wu的材料模型,塑料具有正交各向异性特性。 在建模时可以定义各向异性材料,如塑料或木材。 如果材料被塑化,应力将保持不变。 根据各个方向的刚度进行重新分配。 弹性区域对应于正交各向异性弹性-3D材料模型。 塑性区的屈服条件按照 Tsai-Wu:

${\text{f}}_{\mathrm{crit}}\left(\mathrm\delta\right)=\frac1{\mathrm C}\left[\frac{\left({\mathrm\delta}_{\mathrm x}-{\mathrm\delta}_{\mathrm x,0}\right)^2}{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm x}{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm x}}+\frac{\left({\mathrm\delta}_{\mathrm y}-{\mathrm\delta}_{\mathrm y,0}\right)^2}{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm y}{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm y}}+\frac{\left({\mathrm\delta}_{\mathrm z}-{\mathrm\delta}_{\mathrm z,0}\right)^2}{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm z}{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm z}}+\frac{{\mathrm\tau}_{\mathrm{yz}}^2}{{\mathrm f}_{\mathrm v,\mathrm{yz}}^2}+\frac{{\mathrm\tau}_{\mathrm{xz}}^2}{{\mathrm f}_{\mathrm v,\mathrm{xz}}^2}+\frac{{\mathrm\tau}_{\mathrm{xy}}^2}{{\mathrm f}_{\mathrm v,\mathrm{xy}}^2}\right]$

其中:

${\mathrm\delta}_{\mathrm x,0}=\frac{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm x}-{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm x}}2$

${\mathrm\delta}_{\mathrm y,0}=\frac{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm y}-{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm y}}2$

${\mathrm\delta}_{\mathrm z,0}=\frac{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm z}-{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm z}}2$

$\mathrm C=1+\left[\frac1{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm x}}+\frac1{{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm x}}\right]^2\frac{{\mathrm E}_{\mathrm x}{\mathrm E}_{\mathrm p,\mathrm x}}{{\mathrm E}_{\mathrm x}-{\mathrm E}_{\mathrm p,\mathrm x}}\mathrm\alpha+\frac{{\mathrm\delta}_{\mathrm x,0}^2}{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm x}{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm x}}+\frac{{\mathrm\delta}_{\mathrm y,0}^2}{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm y}{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm y}}+\frac{{\mathrm\delta}_{\mathrm z,0}^2}{{\mathrm f}_{\mathrm t,\mathrm z}{\mathrm f}_{\mathrm c,\mathrm y}}$

屈服条件可以定义为六维应力空间中的椭圆面
如果将这三个应力分量中的一个作为常数应用于其中,那么可以将该面投影到一个三维应力空间上。 根据Tsai-Wu的屈服面投影:如果fy(σ)的值小于1,则应力位于弹性区域内。 当fy(σ)= 1时达到塑性区域。值不能大于1。 模型的行为是理想塑性的,这意味着没有加强。

关键词

蔡武 正交各向异性塑性

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