Resumen

Se utilizó un modelo de plasticidad/daño de variable de estado interna con motivación física que contiene una escala de longitud matemática para idealizar la respuesta del material en simulaciones de elementos finitos de un problema de valor límite a gran escala. El problema consiste en la colisión de un ariete en movimiento contra un vagón cisterna estacionario. Las motivaciones son (1) reproducir con alta fidelidad la deformación finita y las historias de temperatura, el daño y los fenómenos de alta tasa que pueden surgir durante el accidente de impacto y (2) abordar los problemas de tamaño de malla patológicos del régimen de postbifurcación del material. Introducimos la escala de longitud matemática en el modelo adoptando una ecuación de evolución no local para el daño, como sugieren Pijaudier-Cabot y Bazant en el contexto del hormigón. Implementamos esta ecuación de evolución en subrutinas de elementos finitos existentes del modelo de plasticidad/falla. Los resultados de las simulaciones, realizadas con ayuda del código de elementos finitos Abaqus/Explicit, muestran que el modelo de materiales, que tiene en cuenta las historias de temperatura y los efectos no locales del daño, predice satisfactoriamente la progresión del daño durante el accidente de impacto del vagón cisterna y reduce significativamente los efectos patológicos del tamaño de malla.

• Materias:Algoritmo iterativo Tipos de compresión Simulación de misiones Análisis de superficie Modelado
• Subjects:Iterative algorithm Types of compression Mission simulation Surface analysis Modeling
• Palabras claves:escala de longitud matemática, historias de temperatura, código de elementos finitos explícito, efectos patológicos del tamaño de malla, problemas patológicos del tamaño de malla, problema de valor límite de escala, vagón cisterna estacionario de materiales peligrosos, accidente de impacto de vagón cisterna, simulaciones de elementos finitos, subrutinas de elementos finitos
• Keywords:mathematical length scale, temperature histories, Explicit finite element code, pathological mesh size effects, pathological mesh size issues, scale boundary value problem, stationary hazmat tank car, tank car impact accident, finite element simulations, finite element subroutines