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1	Analysis of linear elasticity and non-linearity due to plasticity and material damage in woven and biaxial braided composites Goyal, Deepak 15 May 2009 (has links) Textile composites have a wide variety of applications in the aerospace, sports, automobile, marine and medical industries. Due to the availability of a variety of textile architectures and numerous parameters associated with each, optimal design through extensive experimental testing is not practical. Predictive tools are needed to perform virtual experiments of various options. The focus of this research is to develop a better understanding of linear elastic response, plasticity and material damage induced nonlinear behavior and mechanics of load flow in textile composites. Textile composites exhibit multiple scales of complexity. The various textile behaviors are analyzed using a two-scale finite element modeling. A framework to allow use of a wide variety of damage initiation and growth models is proposed. Plasticity induced non-linear behavior of 2x2 braided composites is investigated using a modeling approach based on Hill’s yield function for orthotropic materials. The mechanics of load flow in textile composites is demonstrated using special non-standard postprocessing techniques that not only highlight the important details, but also transform the extensive amount of output data into comprehensible modes of behavior. The investigations show that the damage models differ from each other in terms of amount of degradation as well as the properties to be degraded under a particular failure mode. When compared with experimental data, predictions of some models match well for glass/epoxy composite whereas other’s match well for carbon/epoxy composites. However, all the models predicted very similar response when damage factors were made similar, which shows that the magnitude of damage factors are very important. Full 3D as well as equivalent tape laminate predictions lie within the range of the experimental data for a wide variety of braided composites with different material systems, which validated the plasticity analysis. Conclusions about the effect of fiber type on the degree of plasticity induced non-linearity in a ±25° braid depend on the measure of non-linearity. Investigations about the mechanics of load flow in textile composites bring new insights about the textile behavior. For example, the reasons for existence of transverse shear stress under uni-axial loading and occurrence of stress concentrations at certain locations were explained. Textile composites Finite element method micromechanics damage initiation and progression plasticity
2	Computational Modeling of Failure in Thermal Barrier Coatings under Cyclic Thermal Loads Bhatnagar, Himanshu 04 February 2009 (has links) No description available. Mechanical Engineering Thermal barrier coating top coat bond coat TGO interface debonding buckling instability delamination energy release rate competing failure mechanisms cracking cyclic thermal loads damage initiation damage propagation parametric studies
3	Lineare und nichtlineare Analyse hochdynamischer Einschlagvorgänge mit Creo Simulate und Abaqus/Explicit / Linear and Nonlinear Analysis of High Dynamic Impact Events with Creo Simulate and Abaqus/Explicit Jakel, Roland 23 June 2015 (has links) (PDF) Der Vortrag beschreibt wie sich mittels der unterschiedlichen Berechnungsverfahren zur Lösung dynamischer Strukturpobleme der Einschlag eines idealisierten Bruchstücks in eine Schutzwand berechnen lässt. Dies wird mittels zweier kommerzieller FEM-Programme beschrieben: a.) Creo Simulate nutzt zur Lösung die Methode der modalen Superposition, d.h., es können nur lineare dynamische Systeme mit rein modaler Dämpfung berechnet werden. Kontakt zwischen zwei Bauteilen lässt sich damit nicht erfassen. Die unbekannte Kraft-Zeit-Funktion des Einschlagvorganges muss also geeignet abgeschätzt und als äußere Last auf die Schutzwand aufgebracht werden. Je dynamischer der Einschlagvorgang, desto eher wird der Gültigkeitsbereich des zugrunde liegenden linearen Modells verlassen. b.) Abaqus/Explicit nutzt ein direktes Zeitintegrationsverfahren zur schrittweisen Lösung der zugrunde liegenden Differentialgleichung, die keine tangentiale Steifigkeitsmatrix benötigt. Damit können sowohl Materialnichtlinearitäten als auch Kontakt geeignet erfasst und damit die Kraft-Zeit-Funktion des Einschlages ermittelt werden. Auch bei extrem hochdynamischen Vorgängen liefert diese Methode ein gutes Ergebnis. Es müssen dafür jedoch weit mehr Werkstoffdaten bekannt sein, um das nichtlineare elasto-plastische Materialverhalten mit Schädigungseffekten korrekt zu beschreiben. Die Schwierigkeiten der Werkstoffdatenbestimmung werden in den Grundlagen erläutert. / The presentation describes how to analyze the impact of an idealized fragment into a stell protective panel with different dynamic analysis methods. Two different commercial Finite Element codes are used for this: a.) Creo Simulate: This code uses the method of modal superposition for analyzing the dynamic response of linear dynamic systems. Therefore, only modal damping and no contact can be used. The unknown force-vs.-time curve of the impact event cannot be computed, but must be assumed and applied as external force to the steel protective panel. As more dynamic the impact, as sooner the range of validity of the underlying linear model is left. b.) Abaqus/Explicit: This code uses a direct integration method for an incremental (step by step) solution of the underlying differential equation, which does not need a tangential stiffness matrix. In this way, matieral nonlinearities as well as contact can be obtained as one result of the FEM analysis. Even for extremely high-dynamic impacts, good results can be obtained. But, the nonlinear elasto-plastic material behavior with damage initiation and damage evolution must be characterized with a lot of effort. The principal difficulties of the material characterization are described. Einschlag Impuls Stahl-Schutzwand lineare und nichtlineare Dynamik modale Superposition direkte Zeitintegration Schädigungsinitiierung Schädigungsfortschritt Zugversuch Gleichmaßdehnung Einschnürdehnung FEM Creo Simulate Abaqus/Explicit impact impulse steel protective panel direct time integration damage of elasto-plastic materials damage initiation damage evolution tensile test elongation without necking local necking engineering and true stress and strain FEM Creo Simulate Abaqus/Explicit ddc:629 Impuls Zugversuch Gleichmassdehnung Creo Simulate Abaqus
4	Lineare und nichtlineare Analyse hochdynamischer Einschlagvorgänge mit Creo Simulate und Abaqus/Explicit / Linear and Nonlinear Analysis of High Dynamic Impact Events with Creo Simulate and Abaqus/Explicit Jakel, Roland 23 June 2015 (has links) Der Vortrag beschreibt wie sich mittels der unterschiedlichen Berechnungsverfahren zur Lösung dynamischer Strukturpobleme der Einschlag eines idealisierten Bruchstücks in eine Schutzwand berechnen lässt. Dies wird mittels zweier kommerzieller FEM-Programme beschrieben: a.) Creo Simulate nutzt zur Lösung die Methode der modalen Superposition, d.h., es können nur lineare dynamische Systeme mit rein modaler Dämpfung berechnet werden. Kontakt zwischen zwei Bauteilen lässt sich damit nicht erfassen. Die unbekannte Kraft-Zeit-Funktion des Einschlagvorganges muss also geeignet abgeschätzt und als äußere Last auf die Schutzwand aufgebracht werden. Je dynamischer der Einschlagvorgang, desto eher wird der Gültigkeitsbereich des zugrunde liegenden linearen Modells verlassen. b.) Abaqus/Explicit nutzt ein direktes Zeitintegrationsverfahren zur schrittweisen Lösung der zugrunde liegenden Differentialgleichung, die keine tangentiale Steifigkeitsmatrix benötigt. Damit können sowohl Materialnichtlinearitäten als auch Kontakt geeignet erfasst und damit die Kraft-Zeit-Funktion des Einschlages ermittelt werden. Auch bei extrem hochdynamischen Vorgängen liefert diese Methode ein gutes Ergebnis. Es müssen dafür jedoch weit mehr Werkstoffdaten bekannt sein, um das nichtlineare elasto-plastische Materialverhalten mit Schädigungseffekten korrekt zu beschreiben. Die Schwierigkeiten der Werkstoffdatenbestimmung werden in den Grundlagen erläutert. / The presentation describes how to analyze the impact of an idealized fragment into a stell protective panel with different dynamic analysis methods. Two different commercial Finite Element codes are used for this: a.) Creo Simulate: This code uses the method of modal superposition for analyzing the dynamic response of linear dynamic systems. Therefore, only modal damping and no contact can be used. The unknown force-vs.-time curve of the impact event cannot be computed, but must be assumed and applied as external force to the steel protective panel. As more dynamic the impact, as sooner the range of validity of the underlying linear model is left. b.) Abaqus/Explicit: This code uses a direct integration method for an incremental (step by step) solution of the underlying differential equation, which does not need a tangential stiffness matrix. In this way, matieral nonlinearities as well as contact can be obtained as one result of the FEM analysis. Even for extremely high-dynamic impacts, good results can be obtained. But, the nonlinear elasto-plastic material behavior with damage initiation and damage evolution must be characterized with a lot of effort. The principal difficulties of the material characterization are described. info:eu-repo/classification/ddc/629 ddc:629

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