Computer Modeling Deformation of Porous Elastoplastic Materials and Identification their Characteristics Using the Principle of Three-dimensional Similarity

Abstract

It is proposed to numerically model large deformations of porous specimens, using the 3D- similarity principle in structural elements, which makes it possible to account for the inhomogeneity of the stress-strain state due to the presence of pores and allows one to vary the number of representa- tive volumes without changing porosity values and dimensions of the specimens. A methodology for determining true deformation diagrams of materials, using the results of compression tests, has been de- veloped. The efficiency of using the 3D-similarity principle is demonstrated by comparing the numerical and experimental results for the example analyzing compression of porous specimens of an aluminum alloy with free lateral surfaces and fixed in a rigid cartridge

Предложено осуществлять численное моделирование больших деформаций пористых образцов с использованием принципа трехмерного подобия в структурных элементах, который позволяет учесть неоднородность напряженно-деформированного состояния, вызванного наличием пор, и дает возможность изменять количество представительных объемов, сохраняя значения пористости и размеры образцов. Разработана методика определения истинной диаграммы деформирования материала основы пористого образца с использованием результатов испытаний на сжатие. На примере численного исследования сжатия пористых образцов из алюминиевого сплава со свободными боковыми поверхностями и закрепленных в жесткой обойме показана эффективность применяемого принципа трехмерного подобия путем сравнения численных и экспериментальных данных