Algoritmo de integración para materiales no lineales considerando los efectos de viscoplasticidad, endurecimiento cinemático no lineal y daño

In the Finite Element Method (FEM) material non-linearities are considered through incremental formulations in terms of a pseudo-time variable for the case of rate independent models and a real time variable in the case of rate-dependent models. The incremental statement of the problem implies tha...

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Institution:Universidad EIA
Main Author: Gómez-Cataño, J. D. (Juan David)
Format: Artículo de revista
Language:Español
Published: Civil, Ambiental Geológica e Industrial 2014-05-07
Subjects:
Online Access:https://repository.eia.edu.co/handle/11190/539
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spelling Gómez-Cataño, J. D. (Juan David)
2014-05-07T16:15:27Z
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2005-06
2014-05-07
2004-12-03
2005-05-23
ISSN 17941237
https://repository.eia.edu.co/handle/11190/539
Gómez-Cataño, J. D. Algoritmo de integración para materiales no lineales considerando los efectos de viscoplasticidad, endurecimiento cinemático no lineal y daño, Revista EIA, 3, 35-50. doi: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/539
En el Método de Elementos Finitos (MEF) la respuesta de materiales no lineales se considera por medio de formulaciones incrementales introduciendo una variable de tiempo. En el caso de materiales cuya respuesta es independiente de la velocidad de deformación, dicha variable se considera como un seudotiempo; en caso contrario, dicha variable tiene significado físico. Debido a su formulación incremental, el modelo constitutivo debe ser integrado en el tiempo a nivel local. En este artículo se discute un algoritmo de uso común en la literatura, pero incorporando adicionalmente los efectos acoplados de leyes de endurecimiento cinemático no lineal, viscoplasticidad y daño. El algoritmo se implementa en una plataforma de elementos finitos. Como procedimiento de validación del algoritmo, el modelo se particulariza para una ley de flujo viscoplástico disponible en la literatura para soldaduras eléctricas. Los resultados de las simulaciones se comparan con respuestas experimentales existentes.
In the Finite Element Method (FEM) material non-linearities are considered through incremental formulations in terms of a pseudo-time variable for the case of rate independent models and a real time variable in the case of rate-dependent models. The incremental statement of the problem implies that the constitutive models need to be time-integrated at the local level. In this article we discuss a standard algorithm available in the literature where additionally we have incorporated the effects of non-linear kinematic hardening, viscoplasticity, and damage. The algorithm is incorporated into a FEM code. In order to verify the correctness of our implementation we have particularized the model to the case of a creep law available from literature for solder alloys. Numerical simulation results are compared with experiments taken from the literature.
16 p.
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Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020
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Atribución-NoComercial
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RESISTENCIA DE MATERIALES
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PLASTICIDAD
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Algoritmo de integración para materiales no lineales considerando los efectos de viscoplasticidad, endurecimiento cinemático no lineal y daño
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juandgomez@yahoo.com
Civil, Ambiental Geológica e Industrial
Escuela de Ingeniería de Antioquia EIA
CHABOCHE, J. L. (1989) Constitutive equations for cyclic plasticity and viscoplasticity. International Journal of Plasticity, Vol.3, pp. 247-302.
DARVEAUX, R. and BANERJI, K. (1992). Constitutive relations for tin-based solder joints, IEEE Trans. Comp. Hybrids Manuf. Technol., vol.15 No. 6, pp. 1013-1024, Dec.1992.
HILL, R. (1950). The mathematical theory of plasticity. Oxford University Press, Oxford, Reino Unido.
Publication
institution Universidad EIA
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Gómez-Cataño, J. D. (Juan David)
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