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陶瓷的Drucker Prager塑性模型

大家好,

我是一名博士生,使用ABAQUS模拟纳米压痕下陶瓷的行为。我读到Drucker Prager塑性模型适用于压痕下的陶瓷。为了获得这些参数,ABAQUS用户手册建议进行三轴测试,但我找不到任何与陶瓷三轴测试相关的信息(我只发现它适用于土壤和岩石)。有人知道另一种获得这些参数的方法吗?以前有人做过这个实验吗?

谢谢,

Iratxe

评论

我知道桑迪亚国家实验室的人对不同类型的陶瓷做了三轴测试。你可能会找到碳化硅和碳化钨的信息丽贝卡·布赖农.然而,这些数据将用于宏观测试。

我不确定triax测试是否可以用于纳米尺度的样品(比如100纳米)。我很想知道如何进行这样的实验。论坛上的纳米测试专家能解释一下吗?

也许我不明白用Abaqus模拟你的问题有什么意义。在我的印象中,纳米压痕测试是用来确定纳米尺度下材料的某些机械性能的。这样的测试是必要的,因为一些机械行为在纳米尺度上与在宏观尺度上有很大的不同。如果这是真的,那么你的目标应该是首先使用纳米压痕和其他测试在纳米尺度上生成陶瓷的材料模型。一旦你有了模型,你就可以尝试用ANSYS来模拟它。如果你手头没有实验,那么你应该尝试从原子学上模拟陶瓷,并使用这些结果来适应纳米级的Druger-Prager(或任何其他模型),然后使用ANSYS来检查你的模型。

你能解释一下你的计划中我不明白的地方吗?

——Biswajit

嗨Biswajit,

非常感谢你的帮助。你是对的,一旦我从实验中得到了这些特性,我就会在FE中模拟纳米压痕。最初我的想法是在宏观尺度上进行三轴测试,看看我能否获得Drucker-Prager模型的参数,但正如你所指出的,这些属性可能与纳米尺度有很大的不同。一个显著的区别是可塑性行为。一旦我知道在宏观尺度上已经有了一些陶瓷实验,接下来我要做的就是找出如何将这些数值与纳米尺度联系起来,或者看看是否有人在纳米尺度上做过这样的实验。我忽略了后一个。

有人知道吗?

Iratxe

Iratxe,

在纳米尺度上应用德鲁克-普拉格标准时,你必须小心一点。Drucker-Prager标准是J2可塑性的一个版本,其中包括I1(压力)依赖性。在陶瓷/岩石的宏观样品中,压力依赖主要来自孔隙的压缩/崩塌。这些孔的大小从一微米到几百微米不等。由于晶粒通常大于1微米,我不确定较小尺寸的孔隙是否对屈服应力的I1依赖性有很大影响。

还要注意,位错在大多数陶瓷的塑性行为中起不了多大作用。我猜想,在纳米尺度上,陶瓷材料的塑性行为对压力的依赖性应该很小。我不认为在小尺度的压力依赖上已经做了很多工作,许多相关的机制也没有被很好地理解。祝你研究顺利。

——Biswajit

嗨,Biswajit

如果你认为Drucker-Prager准则是失效面而不是屈服面,是否有可能小裂纹(缺陷)的生长取决于压力状态?

例如,陶瓷在拉伸应力下更容易破裂,尽管在第二应力不变的同一水平上。因此,它可以与第一个应力不变量有关,尽管我不确定这一理论是否适用于陶瓷…

后尾箱

后尾箱,

你是对的,微裂纹附近的应力的静水分量在确定某些脆性材料何时失效方面起着重要作用。一组很容易看到微裂纹影响的材料是无烟煤。这种煤在极高的压力(和相对较高的温度)下形成,因此孔隙率很小。然而,由于压力的释放,一旦在煤层中开挖隧道,就会形成大量微小的微裂纹。所以,很明显,小裂缝的增长取决于压力(即使你从未达到静水张力)。

取一份煤的样本,在单轴压缩下运行一次——刚好足以使微裂纹扩展一点,但不足以导致故障。如果你用手指在样本表面上滑动,你可以看到裂缝。现在,如果你拿样本在三轴压缩下测试,你会发现微裂纹是闭合的。结果表明,随着压力的增大,失效应力增大。

德鲁克-普拉格模型是一个现象学的宏观模型。在微观尺度上导致压力依赖的特殊机制可以是许多东西中的任何一个——无论是孔隙、微裂纹还是其他东西。但是,只要模型能够再现所期望的现象,这就无关紧要了。我个人的观点是Mohr-Coulomb和Drucker-Prager带张力和压缩帽的交叉更能代表岩石和陶瓷的实际行为。Fossum和Brannon的研究就是一个例子GEOMODEL

——Biswajit

大家好!

我正在寻找将莫尔-库仑参数转换为德鲁克-普拉格参数的方法。我的莫库仑参数为:

摩擦角= 7.41

Diliation角= 0

硬化= 791MPa

请帮帮我

所以yhanks

我的邮箱:mohamadmarvi@gmail.com

Pandi。Pitchai的照片

我是意大利的博士生。我想在微观尺度上应用陶瓷材料的drucker pragger准则,并在abaqus中实现这种方法,我试图从文献中找到塑性特性,如屈服应力,内摩擦和粘接,但不幸的是,没有太多关于这种材料塑性特性的信息。我请求任何知道如何找到陶瓷的塑料性能,请让我知道。另外,我需要知道如何修改多轴加载情况下的DP准则。

我是伊拉克的博士生。我想在微观尺度上应用德鲁克普拉格混凝土材料,并在abaqus中实现这种方法。我试图从文献中找到塑性特性,如屈服应力、内摩擦和内聚,但不幸的是,没有太多关于这种材料塑性特性的信息。我请求任何知道如何找到混凝土的塑性性能,请让我知道。此外,我需要知道如何修改多轴加载情况下的DP准则。

在Ansys Drucker的混凝土模型中,必须包含哪些价值

我也向你问好。

我也是一名博士生,但在英国。目前,我正在模拟轮胎在可变形表面(土壤)上的滚动过程。

然而,我为我的模型使用的所有材料定义都是通过文献综述找到的。因此,我不能完全肯定我的模型所表现出的各自行为。

你们中有谁可能有一些准确的土壤材料属性关于沙子,泥浆或任何其他类型的土壤。最好是Drucker-Prager(在Abaqus中定义为Cap塑性,我花了一段时间才理解:),希望能从任何有这个笔记的学生那里节省一些时间),但Mohr-Coulomb也很好。

感谢您的任何回复和您的时间阅读这篇文章。

最贴心的问候,

克里斯

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