Modeling the Plastic Deformation of Dense and Porous Biomaterials Using Modified Yield Criteria by Lode Angle

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 180

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJMF-11-2_006

تاریخ نمایه سازی: 26 مهر 1403

چکیده مقاله:

In this research, the von Mises and Gurson models were modified by incorporating the Lode angle and void volume fraction to predict the mechanical behavior of materials with non-uniform geometry or porous (cellular) structures, where the stress state affects yield behavior. The yield functions were enhanced multiplying them by a function of the Lode angle, and the Voce model was employed to account for the hardening or softening of various materials. The material parameters of the Voce model were determined by fitting the experimental data for steel, elk antler, polyurethane foam, and bioscaffold. To improve alignment with experimental data, the void volume fraction was treated as a function of the trace of the plastic strain tensor. It was observed that by varying the Lode function parameters, different shapes for the yield surface were achieved, allowing for the selection of tailored yield function for specific materials. Results of finite element (FE) constitutive modeling showed that by selecting an appropriate yield function and determining suitable values for the Lode angle function parameters, the modified yield function can accurately predict the mechanical behavior of various materials. It was observed that the barreling of porous compressed materials depends on the porosity and friction.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

K. Narooei

Department of Materials Science and Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Rho, J. Y., Kuhn-Spearing, L., & Zioupos, P. (۱۹۹۸). Mechanical ...
  • Hamed, E., Novitskaya, E., Li, J., Chen, P. Y., Jasiuk, ...
  • Orías, A. A. E. (۲۰۰۵). The relationship between the mechanical ...
  • Pithioux, M., Lasaygues, P., & Chabrand, P. (۲۰۰۲). An alternative ...
  • Lasaygues, P., & Pithioux, M. (۲۰۰۲). Ultrasonic characterization of orthotropic ...
  • Mercer, C., He, M., Wang, R., & Evans, A. (۲۰۰۶). ...
  • Chen, P. Y., & McKittrick, J. (۲۰۱۱). Compressive mechanical properties ...
  • Chen, P. Y., Stokes, A., & McKittrick, J. J. A. ...
  • Alam, K., Mitrofanov, A. V., Bäker, M., & Silberschmidt, V. ...
  • Huang, J., Rapoff, A. J., & Haftka, R. T. (۲۰۰۶). ...
  • Sugita, N., Osa, T., Aoki, R., & Mitsuishi, M. (۲۰۰۹). ...
  • Roberts, A. P., & Garboczi, E. J. (۲۰۰۰). Elastic properties ...
  • Nakajima, H., & Ide, T. (۲۰۱۸). Fabrication, properties and applications ...
  • Gibson, L., & Ashby, M. (۱۹۹۷). Cellular solids: structure and ...
  • Tvergaard, V. (۱۹۸۱). Influence of voids on shear band instabilities ...
  • Tvergaard, V., & Needleman, A. (۱۹۸۴). Analysis of the cup-cone ...
  • Benallal, A. (۲۰۱۷). Constitutive equations for porous solids with matrix ...
  • Dæhli, L. E., Morin, D., Børvik, T., & Hopperstad, O. ...
  • Dæhli, L. E. B., Hopperstad, O. S., & Benallal, A. ...
  • Huang, S., Li, Z., Chen, Z., Chen, Q., & Pugno, ...
  • Kelly, N., & McGarry, J. P. (۲۰۱۲). Experimental and numerical ...
  • Cazacu, O., & Revil-Baudard, B. (۲۰۱۵). New three-dimensional plastic potentials ...
  • Willam, K. J., & Warnke, E. (۱۹۷۵). Constitutive model for ...
  • Ansari Basir, E., & Narooei, K. (۲۰۱۶). Simulation of deformation ...
  • Dong, Y., & Jia, L. J. (۲۰۲۱). Plasticity model for ...
  • Milone, A., Foti, P., Berto, F., & Landolfo, R. (۲۰۲۴). ...
  • Liu, J., Li, X., Wang, C., Xu, Y., & Xia, ...
  • نمایش کامل مراجع