کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6748360 1430170 2018 32 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Thermomechanical formulation for micromechanical elasto-plasticity in granular materials
ترجمه فارسی عنوان
فرمول ترمومکانیکی برای الاستوکلاستیک میکروکانیکی در مواد گرانولی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
هدف این مقاله این است که به این سوال پاسخ دهیم: چگونه یک مدل میکرومکانیکی ثابت ترمودینامیکی سازگار و مدل های میکرومکانیکی موجود را از منظر انرژی تحلیل کنیم. برای این منظور، چارچوب ترمودینامیک را به مدل های میکرومکانیکی با توجه به انرژی ذخیره شده و از بین برده در تماس های بین ذرات گسترش دادیم. در چارچوب پیشنهادی انرژی آزاد انرژی هلمولتز و انرژی انحلال در مقیاس ماکرو برابر با حجم حجمی انرژی آزاد انرژی هلمولتز و انرژی خالص در مقیاس میکرو است. در نتیجه، فرمولاسیون پلاستیکی پلاستیکی در تماسهای بین ذراتی می تواند از بیان انرژی خرد و پتانسیل های ریزدانه خاک حاصل شود. یک مدل میکرومکانیکی ثابت ترمودینامیکی بر اساس فرض پایدار ساخته شده است. فشرده سازی ایزوتروپیک و چندین آزمایش سه تایی با استفاده از این مدل برای تجزیه و تحلیل ذخیره انرژی و انحلال تحت بارگیری شبیه سازی شده است. انرژی آزاد و انرژی آزاد در هر دو مقیاس کوچک و کوچک محاسبه شده و جهت رسیدن به خطای ناکافی به وسیله تحول انرژی تخریب موضعی توضیح داده شده است. حداکثر انرژی خلوص میکرو با فرض فرض استاتیک توافق دارد که در آن وقتی که یک جهت به حالت محدود می رسد، پارامتر در مقیاس ماکرو بدست می آید. این مدل به یک کد عنصر محدود پیاده سازی شده و با استفاده از این کد، یک تست فشرده سازی دوجداره انجام شد. موضع گیری سویه ظاهر شد و جهت گیری گروه برش نشان داده شده توسط یا انحراف انباشته انحراف انسولین پلاسما یا انرژی انحلال سازگار بود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
فرمول ترمومکانیکی برای الاستوکلاستیک میکروکانیکی در مواد گرانولی
چکیده انگلیسی
The aim of this paper is to answer the question: how to construct a thermodynamically consistent micromechanical model and to analyze the existing micromechanical models from an energy perspective. For this purpose, we extended the framework of thermodynamics to micromechanical models by considering the energy stored and dissipated at the inter-particle contacts. In the suggested framework, the Helmholtz free energy and the dissipation energy at the macro scale are equaled to the volumetric average of the Helmholtz free energy and the dissipation energy at the micro scale. Consequently, the elasto-plastic formulation at inter-particle contacts can be obtained from the expressions of the micro free energy and the micro dissipation potentials. A thermodynamically consistent micromechanical model has been constructed on the basis of the static hypothesis. An isotropic compression and several triaxial tests were simulated with the model to analyze the energy conservation and dissipation under loading. Free energy and dissipation energy were computed at both micro and macro scales, and the orientation of the failure plane was explained by the evolution of the local dissipation energy. The maximum micro dissipation energy agreed with the static hypothesis for which, when one direction reaches the limit state, the rupture at the macro scale is obtained. The model has been implemented into a finite element code, and with this code a biaxial compression test was performed. Strain localization appeared, and the orientations of the shear band displayed by either the accumulated deviatoric plastic shear strain or the dissipative energy were consistent.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volume 138, 1 May 2018, Pages 64-75
نویسندگان
, , , ,