Multifield finite strain plasticity: Theory and numerics

Multifield finite strain plasticity: Theory and numerics
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多场有限应变塑性:理论和数值

DOI:
10.1016/j.cma.2023.116101
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发表时间:
2023
影响因子:
7.2
通讯作者:
Lewandowski K
Lewandowski K
中科院分区:
工程技术1区
文献类型:
--
作者:
Lewandowski K

文献摘要

参考文献

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由于经典计算塑性无法充分利用现代科学计算,提出了有限应变塑性的多场公式。这避免了弹塑性模型的局部积分。在多场方法中,线性动量的平衡、流动关系和Karush-Kuhn-Tucker 约束共同以变分格式表达。除了变形之外,塑性应变和一致性参数都是所产生的空间离散问题的全局自由度。通过利用代数系统的块稀疏结构以及可以利用新兴硬件架构的定制块矩阵求解器来解决多场方法中全局自由度的随后扩散。一系列数值问题证明了所提出方法的有效性、能力和效率。
Motivated by the inability of classical computational plasticity to fully exploit modern scientific computing, a multifield formulation for finite strain plasticity is presented. This avoids a local integration of the elastoplastic model. In the multifield approach, the balance of linear momentum, the flow relation and the Karush–Kuhn–Tucker constraints are collectively cast in a variational format. In addition to the deformation, both the plastic strain and the consistency parameter are global degrees of freedom in the resulting spatially discrete problem. The ensuing proliferation of global degrees of freedom in the multifield approach is addressed by exploiting the block sparse structure of the algebraic system together with a tailored block matrix solver which can utilise emerging hardware architectures. A series of numerical problems demonstrate the validity, capability and efficiency of the proposed approach.
DOI: --
发表时间: 2014
期刊:
影响因子: --
作者:
C. Miehé
通讯作者: C. Miehé
DOI: 10.1002/nme.195
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