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  • 1975-1979  (4)
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  • 1
    Electronic Resource
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    Fließverhalten plastisch kompressibler Werkstoffe (1977)
    Springer
    Rheologica acta 16 (1977), S. 340-351 
    Details
    ISSN: 1435-1528
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Chemistry and Pharmacology , Physics
    Description / Table of Contents: Summary This paper deals with the generalized plastomechanics and the flow behaviour of materials whose volume does not remain constant during plastic deformation. The usual assumption of plastic incompressibility is treated as a special case. In order to investigate the significance of an isotropic Bauschinger effect, a yield criterion is developed on the base of the plastic potential. The relations deduced are applied to polymers in the glassy state and compared with experimental data from tests in different stress fields. It is shown that the yield stress for this group of plastics is strongly dependent on the hydrostatic pressure. A restricted form of a general anisotropic yield criterion may be obtained by postulating the existence of three mutually orthogonal principal axes of anisotropy. This criterion implies that the uniaxial and shear yield stresses are not invariant with respect to sign (Bauschinger effect). The orientation dependence of tensile and shear yield stress for oriented polyethylene terephthalate sheet is calculated and compared with experimental data. The corresponding flow rule is commonly derived from the plastic potential, to give the plastic strain increments. Therefore the flow behaviour and, for example, the orientation dependence of plastic deformation bands in tension, can be deduced using only experimental stress data. The agreement between calculated and experimental results for polymers show that a plastic potential exists in which the yield criterion and strain rates are combined.
    Notes: Zusammenfassung In dieser Arbeit wird über isotropes und anisotropes, plastisches Fließen kompressibler Werkstoffe allgemein und im Vergleich mit Meßergebnissen an Plastomeren berichtet. Ausgehend von einem plastischen Potential für Isotropie wird eine Fließbedingung formuliert, die einen isotropen Bauschinger-Effekt berücksichtigt und in Sonderfällen allein die Fließgrenzen aus Grundversuchen (Zug-, Druck- und/oder Schubversuch) zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens benötigt. In Anwendungsbeispielen und im Vergleich mit Meßergebnissen werden Grundversuche mit überlagertem hydrostatischem Druck und der ebene Spannungszustand untersucht. Ein allgemeines plastisches Potential für Anisotropie führt nach Reduktion der Anisotropieparameter auf den Sonderfall einer orthotropen Fließbedingung mit Berücksichtigung des Bauschinger-Effekts in Normal-und Schubspannungen. Davon ausgehend wird die Orientierungsabhängigkeit von Zug- und Schubfließgrenzen berechnet und mit Meßwerten aus Kurzzeitzeitversuchen an Proben aus einachsig vorgereckten „dünnen“ Scheiben aus PETP verglichen. Entsprechend der Theorie des plastischen Potentials wird die Kinetik bei Isotropie und Anisotropie behandelt. Dabei ergibt sich, daß Werkstoffe, die den angegebenen Potentialen entsprechen, außer plastischer Volumendilatation auch Dilatanz zeigen können. Neben der Herleitung der Vergleichsformänderungsgeschwindigkeit und der Anwendung auf den ebenen Spannungszustand wird die Orientierungsabhängigkeit von Verformungsbändern behandelt und mit den Meßwerten aus den Zugversuchen an PETP-Proben verglichen. Die gute Übereinstimmung zwischen Meßwerten und Rechenergebnissen zeigt, daß die in der Theorie des plastischen Potentials geforderte Verknüpfung von Fließbedingung und Stoffgleichungen für die untersuchte Werkstoffgruppe zutrifft und damit auch für Plastomere die Existenz eines plastischen Potentials angenommen werden kann.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01534087
    Location Call Number Expected Availability
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    Paper (German National Licenses)
    Fulltext
  • 2
    Electronic Resource
    Electronic Resource
    Formulierung des mechanischen Werkstoffverhaltens bei zeitabhängiger Spannung-Verformung-Beziehung (1979)
    Springer
    Rheologica acta 18 (1979), S. 62-74 
    Details
    ISSN: 1435-1528
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Chemistry and Pharmacology , Physics
    Description / Table of Contents: Summary In this paper calculation procedures are investigated in order to formulate the mechanical behaviour of nonlinear viscoelastic materials at different loading history. Isothermal creep under constant uniaxial stress is the easiest way of gathering relevant data of time-dependent materials. Therefore various empirical expressions for creep are presented. A useful function for short loading times is theNutting equation. As it is desirable that other loading forms are related to this test some alternative theories are employed. Assuming the existence of a mechanical equation of state it is proved that a general equation can be derived from most of the empirical creep laws. The agreement between the prediction of this equation and the tension test data at different strain-rate lends support to the existence of a mechanical equation of state also for this group of materials, but only for a special case of loading form. A comparison of some creep theories for variable stress indicates that a nonlinear hereditary function represents the memory dependent behaviour in the short time range. A close agreement between the experimental response to different loading histories and the response predicted by the hereditary representation is found. A method is described for predicting nonlinear stress relaxation from nonlinear creep data under constant uniaxial stress. This method utilizes the time hardening theory and as a first approximation an inversion of the function describing creep at constant stress. Using this concept and the hereditary representation the behaviour during a multistep strain history is computed and found to be in good agreement with relaxation data. By employing a yield criterion based on the plastic potential uniaxial creep laws may be generalized to represent creep under combined stress. The relations deduced are applied to predicted creep behaviour in combined tension-torsion loading with abrupt changes in stress. For variable loading history none of the theories which have been described is totally satisfactory. In the absence of thermal softening and structural changes the results indicate that different calculation procedures are necessary to compute the mechanical behaviour of nonlinear viscoelastic materials But this concept has the advantage that the results from one test form and simple curve fitting technique alone are sufficient to formulate the behaviour of a material under another situation where the stress or strain are different.
    Notes: Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden Rechenverfahren untersucht, mit deren Hilfe das mechanische Verhalten nichtlinearer viskoelastischer Werkstoffe bei unterschiedlicher Beanspruchungsart beschrieben werden kann. Da der einachsige isotherme Kriechversuch am einfachsten Auskunft über das zeitabhängige Werkstoffverhalten gibt, sind mehrere empirische Kriechgesetze angegeben. Eine zweckmäßige Funktion für Kurzzeitbeanspruchung ist der multiplikative Potenzansatz nachNutting. Zur Verringerung des experimentellen Aufwands werden unter Verwendung verschiedener Annahmen die Ergebnisse unterschiedlicher Belastungsgeschichten denen des Kriechversuchs mit konstanter Spannung zugeordnet. Unter der Voraussetzung der Existenz einer mechanischen Zustandsgleichung wird nachgewiesen, daß die meisten empirischen Kriechgesetze zu einer allgemeinen Zustandsgleichung führen. Die Übereinstimmung zwischen der Rechnung nach dieser Gleichung und den Ergebnissen aus Zugversuchen mit konstanter Dehngeschwindigkeit läßt die Existenz einer mechanischen Zustandsgleichung auch für die untersuchte Gruppe von Werkstoffen vermuten, allerdings nur für Sonderfälle der Beanspruchung. Der Vergleich einiger Kriechhypothesen für variable Belastungsgeschichte zeigt, daß eine nichtlineare Erinnerungsfunktion das zeitabhängige Verhalten nichtlinearer viskoelastischer Polymere bei Kurzzeitbeanspruchung richtig wiedergibt. Damit und im Vergleich mit Meßergebnissen ist eine geschlossene Darstellung des Werkstoffverhaltens bei unterschiedlicher Beanspruchungsart erreicht worden. Eine Methode zur Vorhersage nichtlinearer Spannungsrelaxation aus den Ergebnissen einachsiger Kriechversuche mit jeweils konstanter Spannung wird angegeben. Bei Verwendung der Zeitverfestigungshypothese und einer Näherungsfunktion kann das Relaxationsverhalten auch bei mehrstufiger Dehnungsgeschichte in guter Übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen beschrieben werden. Über die Theorie des plastischen Potentials können empirische Kriechgesetze für den mehrachsigen Spannungszustand verallgemeinert werden. Die sich daraus ergebenden Beziehungen werden zur Berechnung des Kriechverhaltens bei kombinierter Zug-Torsions-Beanspruchung mit spontaner Spannungsänderung verwendet. Keine der untersuchten Kriechtheorien beschreibt das Werkstoffverhalten vollständig. Schon im Zustand mechanischer Stabilität werden unterschiedliche Rechenverfahren benötigt. Jedoch hat dieses Konzept den Vorteil, daß allein die Ergebnisse einer Beanspruchungsart in Verbindung mit einfachen Näherungsmethoden genügen, um das Werkstoffverhalten in anderen Beanspruchungssituationen zu berechnen.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01515688
    Location Call Number Expected Availability
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    Paper (German National Licenses)
    Fulltext
  • 3
    Electronic Resource
    Electronic Resource
    Werkstoffanstrengung bei zeitabhängiger Spannung-Verformung-Beziehung (1977)
    Weinheim : Wiley-Blackwell
    Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 8 (1977), S. 130-139 
    Details
    ISSN: 0933-5137
    Keywords: Chemistry ; Polymer and Materials Science
    Source: Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
    Description / Table of Contents: Equivalent Stress and Strain for Time dependent Materials BehaviourThis paper deals with the generalized plastomechanics and the flow behavior of materials whose volume does mot remain constant during plastic deformation. The usual assumption of plastic incompressibility is treated as a special case. The relations deduced are formally applied to creep of polymers with nonlinear stress-strain behaviour. The concept of equivalent stress and strain is examined for this group of plastics and compared with experimental results under combined stress. A modified superposition principle and a power function of time are employed to describe creep in the nonlinear range under abrupt changes in state of combined stress. The usual assumption of linear viscoelastic analogy of Hookes law is treated as a special case.
    Notes: Die Arbeit behandelt vom Standpunkt der (erweiterten) Plastomechanik das Fließverfahren von Werkstoffen, die allgemein keine plastische Volumenkonstanz zeigen. Die üblicherweise vorausgesetzte Inkompressibilität ergibt sich als Sonderfall. Die formale Übertragung auf das zeitabhängige mechanische Verhalten von Plastomeren mit nichtlinearer Spannung-Verformung-Beziehung und unterschiedlichem Verhalten bei Zug- oder Druckbeanspruchung zeigt im Vergleich mit Meßergebnissen, daß damit die zeitabhängige Werkstoffanstrengung berechenbar und aus den Ergebnissen einiger Grundversuche ableitbar ist. Durch die Verwendung eines weitgehenden Überlagerungsprinzips lassen sich schließlich auch die zeitabhängigen Verformungen bei komplexer Belastungsgeschichte beschreiben. Die üblicherweise angewendete linearviskoelastische Analogie der Elastizitätsgleichungen nach Hooke ergibt sich als Sonderfall.
    Additional Material: 14 Ill.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19770080408
    Location Call Number Expected Availability
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    Paper (German National Licenses)
    Fulltext
  • 4
    Electronic Resource
    Electronic Resource
    Formulierung des in Grundversuchen ermittelten zeitabhängigen Spannung-Dehnung-Verhaltens viskoelastischer Werkstoffe (1979)
    Weinheim : Wiley-Blackwell
    Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 10 (1979), S. 417-421 
    Details
    ISSN: 0933-5137
    Keywords: Chemistry ; Polymer and Materials Science
    Source: Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
    Description / Table of Contents: Description of the time dependent stress-strain-behaviour of viscoelastic materials investigated in basic testsAssuming the existence of a mechanical equation of state calculation procedures are investigated in order to formulate the mechanical behaviour of viscoelastic materials in general and independent on the loading form. A case in point would be the derivation of creep behaviour from constant strain rate tensile tests or vice versa. Based on the ordinary log-log-plot for experimental data found in creep tests (constant stress conditions) and/or tensile tests a mechanical equation of state is developed. The results of the application of this equation to describe the mechanical behaviour under constant strain rate, creep and relaxation conditions in basic tests are compared with time-dependent behaviour of polycarbonat.
    Notes: Unter der Voraussetzung der Existenz einer mechanischen Zustandsgleichung werden Rechenverfahren untersucht, mit denen das in Grundversuchen ermittelte mechanische Verhalten viskoelastischer Werkstoffe unabhängig von der Beanspruchungsart beschrieben werden kann. Als Beispiel kann die Bestimmung des Kriechverhaltens aus Zugversuchen mit konstanter Dehngeschwindigkeit genommen werden. Ausgehend von der üblichen doppellogarithmischen Darstellung der Ergebnisse aus Kriechversuchen mit jeweils konstanter Spannung und/oder Zugversuchen wird eine mechanische Zustandsgleichung aufgestellt. Die Ergebnisse der Anwendung dieser Gleichung zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens unter konstanter Dehngeschwindigkeit, Kriech- und Relaxationsbedingungen in Grundversuchen sind mit dem zeitabhängigen Verhalten von Polycarbonat verglichen.
    Additional Material: 3 Ill.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19790101109
    Location Call Number Expected Availability
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    Paper (German National Licenses)
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