Advanced constitutive relations for modeling thermo-viscoplastic behaviour of metallic alloys subjected to impact loading

Tesis doctoral de José Antonio Rodriguez Martinez

En esta tesis doctoral se ha analizado el comportamiento termo-viscoplástico de aleaciones metálicas de aplicación en la protección frente a impacto. El estudio incluye la proposición de ecuaciones constitutivas avanzadas, su implementación en modelos numéricos y la validación de los mismos con aplicación en problemas de impacto en el rango de velocidades bajo-medio (hasta 85 m/s). las ecuaciones constitutivas avanzadas que se plantean toman como base la ley de endurecimiento de rusinek-klepaczko y extiende su validez a metales que presentan sensibilidad a la velocidad de deformación dependiente de la deformación plástica. Las ecuaciones constitutivas consideradas permiten describir macroscópicamente los efectos viscosos a altas velocidades de deformación, la sensibilidad negativa a la velocidad de deformación y los fenómenos de transformación martensítica. la implementación de las ecuaciones constitutivas anteriores se ha llevado a cabo en el código de elementos finitos abaqus/explicit. Así, el desarrollo de modelos numéricos para las configuraciones del ensayo convencional de tracción dinámica y del ensayo de expansión de anillo ha permitido analizar las causas que residen detrás de la formación de inestabilidades plásticas. En el análisis se ha considerado la influencia de la sensibilidad a la velocidad de deformación, el endurecimiento por deformación y el efecto de la propagación de ondas. finalmente se ha examinado el comportamiento frente a impacto de metales de amplia aplicación como estructuras de protección: el acero suave es, la aleación de aluminio 2024- t3, el acero aisi 304 y el acero trip 1000. Para ello, se han llevado a cabo ensayos experimentales de caracterización mecánica convencional y ensayos experimentales de impacto mediante proyectil indeformable. La utilización de modelos numéricos que implementan las ecuaciones constitutivas desarrolladas proporciona una adecuada descripción del proceso de impacto en términos del límite de velocidad de perforación y del modo de fallo asociado.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Advanced constitutive relations for modeling thermo-viscoplastic behaviour of metallic alloys subjected to impact loading«

  • Título de la tesis:  Advanced constitutive relations for modeling thermo-viscoplastic behaviour of metallic alloys subjected to impact loading
  • Autor:  José Antonio Rodriguez Martinez
  • Universidad:  Carlos III de Madrid
  • Fecha de lectura de la tesis:  19/02/2010

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Alexis Rusinek
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: alain Molinari
    • José Fernández sáez (vocal)
    • tomasz Lodygowski (vocal)
    • ryszard Pecherski (vocal)

 

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