Анализ больших деформаций

В теории пластичности больших деформаций, значение логарифмической деформации определяется следующим образом: 12.gif

где U - правый тензор растяжения, полученный из правого полярного разложения градиента деформации F (то есть, F = R U; R - тензор вращения). Возрастающее логарифмическое напряжение определяется следующим образом: 13.gif

где B(n+1/2) - матрица деформации-перемещения, установленная на шаге решения n+1/2 и Δu - вектор возрастающих смещений. Было отмечено следующее: указанная выше форма является приближенным значением второго порядка точной формулы.

Скорость напряжения принимается в виде скорости Green-Naghdi, для создания надлежащим образом системно-неизменной или объективной модели состояния При помощи преобразования скорости напряжения из глобальной системы в R-систему:

14.gif

целая модель состояния будет форм-идентичной к теории малых деформаций. Теория пластичности при больших деформациях применяется к критерию текучести по Мизесу, связанному правилу потока и изотропному или кинематическому отверждению (билинейному или многолинейному). Температурная зависимость свойства материала поддерживается билинейным отверждением. В текущем случае, используется радиально-возвратный алгоритм. Основной идей является приблизительное определение нормального вектора N, следующим образом:

15.gif

где 16.gif

Следующий рисунок описывает содержание приведенных выше двух уравнений.

fig_4.gif

Вектор силы элемента и матрицы жесткости рассчитываются, на основании обновленной формулировки Лагранжа. Напряжения Коши, логарифмические деформации и текущие толщины (только для оболочек) регистрируются в выходном файле.

Упругость текущей диаграммы моделируется в сверхупругой форме, допускающей малые упругие деформации, однако, позволяющей наличие произвольно больших упругих деформаций. Для задач больших упругих деформаций (материалы со свойствами резины), могут быть использованы сверхупругие модели материала, в частности, Mooney-Rivlin.
Напряжения Коши (истинные) и логарифмическая деформация должны использоваться, при определении многолинейной диаграммы напряжения-деформации.