An Upper Bound Algorithm for Limit and Shakedown Analysis of Bounded Linearly Kinematic Hardening Structures

Phạm, P. Tình; Staat, Manfred

doi:10.1007/978-94-007-5425-6_4

Cited by 3 publications

(1 citation statement)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…In general, the effect of limited kinematical hardening has been addressed by several authors (e.g. Polizzotto, 1986;Stein et al, 1992;Corigliano et al, 1995;Pycko and Maier, 1995;Fuschi, 1999;Pham and Weichert, 2001;Pham 2007Pham , 2008Pham et al, 2010;Polizzotto, 2010;Simon and Weichert, 2012;Simon, 2013 Maier (1969) using piecewise linear yield functions and plastic potentials, and later by Pycko and Maier (1995). In general, non-associative flow rules can be considered if the domain of safe states is defined by means of plastic potential and not, as in the case of associated flow rules, by the yield condition (Boulbibane and Weichert, 1997;de Saxcè and Bousshine, 1998).…”

Section: D D Direct Cyclic Analysis Irect Cyclic Analysis Irect Cyclic Analysis Irect Cyclic Analysismentioning

confidence: 99%

Limit state numerical procedures for cyclically loaded elastoplastic structures

Παναγιώτου¹

View full text Add to dashboard Cite

Οι κατασκευές πολιτικού και μηχανολόγου μηχανικού γενικά υπόκεινται σε υψηλές στάθμες φορτιών. Βαριά κυκλοφορία ή κύματα είναι η κύρια πηγή κυκλικής φόρτισης σε έργα πολιτικού μηχανικού, όπως γέφυρες, πεζοδρόμια, και υπεράκτιες εγκαταστάσεις. Από την άλλη πλευρά, μηχανολογικές κατασκευές, όπως πυρηνικοί αντιδραστήρες, κινητήρες αεροσκαφών, λειτουργούν επίσης κάτω από υψηλά επίπεδα κυκλικής θερμο-μηχανικής φόρτισης. Υπό αυτά τα είδη φορτίσεων, οι κατασκευές αυτές οδηγούνται στην ανάπτυξη πλαστικών παραμορφώσεων.Η ασυμπτωτική συμπεριφορά μιας ελαστοπλαστικής κατασκευής υπό ανακυκλιζόμενη φόρτιση μπορεί να προσδιοριστεί με βηματικές μεθόδους. Οι άμεσες μέθοδοι, εναλλακτικά, έχουν ένα μεγάλο υπολογιστικό πλεονέκτημα, καθώς προσπαθούν να βρουν τα χαρακτηριστικά της κυκλικής ασυμπτωτικής εντατικής κατάστασης με απευθείας υπολογισμούς. Επιπλέον, πολύ συχνά συμβαίνει η πλήρης ιστορία της φόρτισης να μην είναι γνωστή, αλλά μόνο κάποια όρια μεταβολής αυτής. Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι άμεσες μέθοδοι είναι ο μόνος τρόπος για τον υπολογισμό περιθωρίων ασφαλείας.Έτσι, η διατριβή αρχικά στοχεύει στην ανάπτυξη μιας σύγχρονης άμεσης μεθόδου για τον προσδιορισμό της κυκλικής ελαστοπλαστικής συμπεριφοράς κατασκευών υπό δοσμένη ιστορία κυκλικής φόρτισης. Κάθε ασυμπτωτική σταθεροποιημένη εντατική κατάσταση, όπως ελαστική προσαρμογή ή εναλλασσόμενη πλαστικοποίηση ή συσσωρευόμενη πλαστικοποίηση μπορεί να προβλεφθεί.Η μέθοδος, που ονομάζεται RSDM, επικεντρώνεται στην αναμενόμενη κυκλική φύση των παραμενουσών τάσεων στην σταθεροποιημένη κατάσταση. Ετσι, οι άγνωστες παραμένουσες τάσεις αναλύονται σε σειρές Fourier που έχουν την ίδια περίοδο με την κυκλική φόρτιση. Είναι οι συντελεστές αυτών των σειρών που υπολογίζονται μέσω μιας επαναληπτικής διαδικασίας. Αποδεικνύεται ότι αυτοί οι συντελεστές μπορούν να βρεθούν μέσω του υπολογισμού του ολοκληρώματος των χρονικών παραγώγων των παραμενουσών τάσεων μέσα σε ένα κύκλο φόρτισης. Οι παράγωγοι αυτοί υπολογίζονται ικανοποιώντας τις συνθήκες ισορροπίας και συμβιβαστότητας σε συγκεκριμένα χρονικά σημεία εντός του κύκλου φόρτισης. Η διαδικασία συγκλίνει ομοιόμορφα είτε στην κατάσταση προσαρμογής είτε σε μια μη ασφαλή κυκλική κατάσταση προβλέποντας εάν η κατασκευή θα οδηγηθεί σε ολικοκυκλική κόπωση ή επαυξητική κατάρρευση.Επιπλέον, η RSDM χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη μιας πιο γενικής μεθόδου, την RSDM-S, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθοριστεί η φέρουσα ικανότητα μιας ελαστοπλαστικής κατασκευής υπό μεταβαλλόμενα φορτία, μέσω του υπολογισμού περιθωρίων ασφαλείας έναντι της εξέλιξης μεγάλων ανελαστικών παραμορφώσεων. Η διαδικασία RSDM-S που αναπτύχθηκε, αποτελεί μια νέα προσέγγιση «άνω ορίου» για τον προσδιορισμό του ορίου προσαρμογής σε κατασκευές υπό οποιοδήποτε συνδυασμό κυκλικών θερμο-μηχανικών φορτίων. Η αριθμητική διαδικασία παράγει μία φθίνουσα ακολουθία συντελεστών φόρτισης, μέσω της χρήσης της RSDM, η οποία συρρικνώνει την περιοχή φόρτισης έως ότου οι παραμένουσες τάσεις γίνουν σταθερές με το χρόνο.Και οι δύο μέθοδοι έχουν υλοποιηθεί μέσω της χρήσης της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων. Η αποτελεσματικότητα και η αποδοτικότητα των μεθόδων παρουσιάζεται μέσω κάποιων παραδειγμάτων εφαρμογής.

show abstract

Section: D D Direct Cyclic Analysis Irect Cyclic Analysis Irect Cyclic Analysis Irect Cyclic Analysismentioning

confidence: 99%

Limit state numerical procedures for cyclically loaded elastoplastic structures

Παναγιώτου¹

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

A Bayesian statistics based investigation of binder hardening’s influence on the effective strength of particulate reinforced metal matrix composites (PRMMC)

Chen

Jiang

Zhang

et al. 2019

International Journal of Mechanical Sciences

View full text Add to dashboard Cite

Stress Compensation Method for Structural Shakedown Analysis

Peng

Liu

2019

KEM

View full text Add to dashboard Cite

This paper presents a novel direct method called the stress compensation method (SCM) for structural shakedown analysis. Being different from the popular direct method of mathematical programming, the SCM just carries out some iterative calculations. Making full use of static shakedown theorem, the residual stress field is constructed via solving the modified global equilibrium equations. An effective and robust iteration control technique is adopted to generate a sequence of decreasing load multipliers. The numerical procedure is incorporated into the ABAQUS platform via some user subroutines. The shakedown problems for a cantilever beam, a symmetric continuous beam and a practical shell with nozzles are effectively solved and analyzed. These results are compared to the analytical solutions and those found in literatures. Both the incremental collapse mechanism and the alternating plasticity mechanism are revealed to determine the shakedown boundaries. Numerical examples show that the SCM is of numerical stability, good accuracy, high computational efficiency, and can effectively perform shakedown analysis of large-scale practical engineering structures.

show abstract

An Upper Bound Algorithm for Limit and Shakedown Analysis of Bounded Linearly Kinematic Hardening Structures

Cited by 3 publications

References 13 publications

Limit state numerical procedures for cyclically loaded elastoplastic structures

Limit state numerical procedures for cyclically loaded elastoplastic structures

A Bayesian statistics based investigation of binder hardening’s influence on the effective strength of particulate reinforced metal matrix composites (PRMMC)

Stress Compensation Method for Structural Shakedown Analysis

Contact Info

Product

Resources

About