Fenomenologické modelování cyklického zpevnění materiálu závislého na  hladině zatížení

Jaromír Fumfera

Phenomenological Modeling of Strain-Range Dependent Cyclic Hardening

Type of document

disertační práce
doctoral thesis

Author

Jaromír Fumfera

Supervisor

Španiel Miroslav

Opponent

Prantl Antonín

Field of study

Mechanika tuhých a poddajných těles a prostředí

Study program

Strojní inženýrství

Institutions assigning rank

ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky

Rights

A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Vysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html

Metadata

Show full item record

Abstract

Tato práce řeší fenomenologické modelování odezvy kovových materiálů při velkých deformacích. Zaměřuje se především na jev cyklického zpevnění materiálu a jeho závislosti na podmínkách zatěžování, což bylo pozorováno např. u austenitické nerezové oceli 08Ch18N10T. Je formulován konstitutivní model cyklické plasticity s~novou definicí cyklického zpevnění materiálu, která umožňuje korektně simulovat odezvu materiálu při velkých deformacích pro jenoosé i torzní namáhání. Pro popsaný model jsou určeny materiálové parametry pro ocel 08Ch18N10T. Je popsána implementace modelu do komerčního konečně-prvkového softwaru Abaqus pomocí uživatelské subrutiny USDFLD napsané v programovacím jazyce Fortran. Jsou prezentovány výsledky zkoušek rozsáhlého experimentálního programu provedeného na 6 různých geometriích zkušebních vzorků z oceli 08Ch18N10T. Na srovnání výsledků experimentů a jejich simulací jsou demonstrovány predičkní schopnosti navrženého modelu.

This doctoral thesis deals with the phenomenological modeling of the material response of metals for large strain loading conditions. The main focus is on the phenomenon of material cyclic hardening and its dependency on the loading conditions, which was observed on the austenitic stainless steel 08Ch18N10T. The formulation of a metal plasticity constitutive model with a new cyclic hardening rule is proposed to enable correct simulation of the material response under large strain for uniaxial and torsional loading conditions. Material parameters of the presented model for 08Ch18N10T steel are identified. The constitutive model is implemented as a Fortran code in the commercial FE-software Abaqus as a material subroutine USDFLD. The extensive experimental program with 6 different specimen geometries made of 08Ch18N10T steel is presented. The results of FE simulations of all these cyclic tests are presented. A comparison of simulated and experimentally measured response shows the prediction capability of the presented material model.