순환 탄소가소성의 유한 요소 구현: 이론, 코딩, 및 예제 문제들

본 연구에서는 소 변형 순환 플라스틱성의 유한 요소 (FE) 구현에 대해 논의합니다. 혼합된 운동학적-등방성 경화 규칙을 사용하는 탄소가소성 구성 모델 계열이 고려됩니다. 운동학적 경화는 Armstrong–Frederick 법칙에 의해 지배된다고 가정합니다. 구성 방정식의 일반 형태를 이산화하기 위해 방사형 복귀 맵핑 알고리즘이 사용됩니다. 일관된 탄소가소성 탄젠트 연산자에 대한 관계가 도출됩니다. 저자의 알고 있는 바에 따르면, 이 공식은 문헌에서 아직 발표되지 않았습니다. 도출된 방정식 집합은 다양한 상업적 또는 비상업적 FE 패키지에 순환 플라스틱성 모델을 구현하는 데 사용할 수 있습니다. Yoshida에 의한 순환 플라스틱성 모델을 구현하기 위해 사용자의 서브루틴 UMAT (User’s MATerial)가 개발되었습니다. 코드는 부록에 포함되어 있습니다. 이는 항복 응력이 유효 플라스틱 변형의 함수인 임의의 등방성 경화 규칙을 구현하기 위해 쉽게 수정될 수 있습니다. 사용된 역응력 변수의 수도 쉽게 증가시킬 수 있습니다. 코드 성능을 검증하기 위해 수행된 여러 검증 테스트에 대해 논의합니다.