В модели учитывается изменение предела текучести материала в зависимости от скорости деформирования. По сути данная модель является расширенной версией моделей, описанных выше в разделе 4.1, и используется при анализе поведения материала в случае высоких скоростей деформаций, например при ударе.
Для случая изотропного упрочнения имеем следующую формулу для предела текучести материала:
, (4.54)
где σy – предел текучести материала в настоящий момент;
– эквивалентная скорость пластических деформаций;
m – константа материала, отвечающая за упрочнение;
γ – константа материала, отвечающая за вязкость;
σ0 – статический предел текучести материала.
Заметим, что σ0 сам по себе в общем случае зависит от упрочнения материала.
В случае, если γ → ∞ или m → 0, вклад от скорости пластических деформаций стремится к нулю → 0, а сама модель перестает зависеть от скорости деформаций. Но в пакетах МКЭ из-за расчетных особенностей данная модель имеет трудности при сходимости, если m < 0,1.
|
|
Характерная графическая зависимость предела текучести материала от скорости пластических деформаций при изотропном упрочнении показана на рисунке 4.6.
Несколько лучше в плане сходимости для малых значений m ведет себя такая формулировка предела текучести материала:
. (4.55)
Имеет место и более сложная формулировка предела текучести, позволяющая сочетать в себе изотропное и кинематическое упрочнение материала:
, (4.55)
где ET – касательный модуль;
E – модуль упругости;
– эквивалентные пластические деформации;
β – параметр упрочнения (при β = 0 упрочнение изотропное, при β = 1 упрочнение кинематическое).
Характерная графическая зависимость предела текучести материала от величины пластических деформаций и скорости пластических деформаций при кинематическом упрочнении показана на рисунке 4.7.
Рисунок 4.6 - Характерная зависимость предела текучести материала от скорости пластических деформаций при изотропном упрочнении
Рисунок 4.7 - Характерная зависимость предела текучести материала от деформаций и скорости пластических деформаций при кинематического упрочнении