Curva sigma-epsilon

cacciatorino

Moderatore SolidEdge
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Professione: Ingegnere meccanico
Software: SolidEdge CoCreate Salome-Meca
Regione: Porto Recanati, ma con l'appennino nel cuore
#1
Ciao a tutti.
Nel mio studio sul fem finalmente sonoa rrivato ad introdurre la non linearita' del materiale (adesso si che mi esplodera' il notebook!), che in Salome Meca si definisce introducendo una serie di coppie di ordinate (epsilon,sigma) che poi il sw interpola.

Nei vari esempio che ho visto, se si fa il tracciato dei punti forniti, viene fuori il classico andamento:
1) Tratto elastico lineare
2) Tratto circa orizzontale (plasticizzazione)
3) Tratto a salire curvo
4) Tratto a scendere curvo.

Fin qui' niente di nuovo.

La perplessita' che mi e' venuta e' questa. La curva viene ricavata sperimentalmente durante la prova di trazione, e, se non dico una stupidaggine, i valori di sigma ed epsilon si calcolano sulla sezione iniziale del provino, mentre invece sappiamo bene che prima della rottura avviene sempre la strizione della sezione di rottura. Credo sia quello il motivo per cui la curva sigma-epsilon ha un tratto a cadere prima della rottura, se invece calcolassimo i valori reali della sigma momento per momento, cioe' sulla sezione "ristretta", non dovremmo vedere quel valore scendere, ma salire via via fino al punto di rottura (se invece e' falso vi prego di correggermi).

Come ci si deve comportare durante un'analisi fem? E' corretto inserire nella curva il tratto a scendere? Oppure bisogna usare i concetti di "true-stress" e "true-strain"? E se si, dove si reperiscono queste curve caratteristiche?
 

Matteo

Moderatore CAE/FEM/CFD
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Regione: Pianeta Terra
#2
Ciao a tutti.
Nel mio studio sul fem finalmente sonoa rrivato ad introdurre la non linearita' del materiale (adesso si che mi esplodera' il notebook!), che in Salome Meca si definisce introducendo una serie di coppie di ordinate (epsilon,sigma) che poi il sw interpola.

Nei vari esempio che ho visto, se si fa il tracciato dei punti forniti, viene fuori il classico andamento:
1) Tratto elastico lineare
2) Tratto circa orizzontale (plasticizzazione)
3) Tratto a salire curvo
4) Tratto a scendere curvo.

Fin qui' niente di nuovo.

La perplessita' che mi e' venuta e' questa. La curva viene ricavata sperimentalmente durante la prova di trazione, e, se non dico una stupidaggine, i valori di sigma ed epsilon si calcolano sulla sezione iniziale del provino, mentre invece sappiamo bene che prima della rottura avviene sempre la strizione della sezione di rottura. Credo sia quello il motivo per cui la curva sigma-epsilon ha un tratto a cadere prima della rottura, se invece calcolassimo i valori reali della sigma momento per momento, cioe' sulla sezione "ristretta", non dovremmo vedere quel valore scendere, ma salire via via fino al punto di rottura (se invece e' falso vi prego di correggermi).

Come ci si deve comportare durante un'analisi fem? E' corretto inserire nella curva il tratto a scendere? Oppure bisogna usare i concetti di "true-stress" e "true-strain"? E se si, dove si reperiscono queste curve caratteristiche?
Ciao, di solito io lavoro con curve di plasticizzazione molto semplficate (retta, curva, asintoto quasi orizzontale).

Tieni conto che quasi tutti i software FEM non espliciti (in CAElinux conoscerai IMPACT che è esplicito) lavorano nell'ipotesi "small strain" per cui comunque non puoi arrivare alla strizione.
 

cacciatorino

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#3
Ciao, di solito io lavoro con curve di plasticizzazione molto semplficate (retta, curva, asintoto quasi orizzontale).

Tieni conto che quasi tutti i software FEM non espliciti (in CAElinux conoscerai IMPACT che è esplicito) lavorano nell'ipotesi "small strain" per cui comunque non puoi arrivare alla strizione.
No, impact non lo conosco.

Comunque effettivamente ho parlato con una persona che fa fem di mestiere e mi ha detto che anche lui usa un amodellizzazione smplificata "bilineare".

Effettivamente e' convincente la tua assunzione dei strain piccoli, almeno lavorando coi metalli, forse le cose sono diverse se si lavora con plastica o gomma.

Il mio dubbio e' che sugli esempi che avevo scaricato dal sito di caelinux c'e' tutta la curva sigma-eps dall'inizio fino alla rottura, vedro' di semplificarmi la vita e fare come dici.

Ciao.
 

MacGG

Utente Standard
Professione: Ing.
Software: 33100
Regione: Friuli
#4
Ciao cacciatorino,

i sigma/epsilon misurati li devi trasformare in sigma/epsilon ingegneristici:

Sigma ingegneristico= sigma misurato * (1+epsilon misurato)
Epsilon ingegneristico = Ln (1+epsilon misurato)

Epsilon plastico = (sigma ingegneristico/ modulo elastico) + epsilon ingegneristico

Epsilon plastico lo usi qualora il tuo sistema ti chiede una modulo elastico costante (per la parte elastica), un limite di snervamento e quindi la parte plastica.


Ciao

MacGG
 

cacciatorino

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#5
Ciao cacciatorino,

i sigma/epsilon misurati li devi trasformare in sigma/epsilon ingegneristici:

ok, ti ringrazio, ora vedro' come inserire queste informazioni nei template.

Ciao.