Experimental and Numerical Analysis of Nonlinear Behaviour of Polymers
Result description
The Leonov model, where the Eyring flow model is used to represent the plastic shear rate of the deformation of a material, appears to be proper for the description of the non-linear viscoelastic behavior of polymers. The present contribution presents application of this material model to the prediction of the behavior of PR100/2+EM100E epoxy resin. The formulation of the generalized Leonov model is briefly revisited together with experimental determination of material parameters. Next, two specific approaches to numerical implementation of this model are investigated. A fully explicit method based on forward Euler integration, which is considered first, is known to suffer from numerical instabilities. This leads to a necessity of using rather short time steps to suppress numerical oscillations of the solution. To eliminate this restriction, a fully implicit method (backward Euler integration) was developed, where the solution is established employing the Newton-Raphson iteration meth.
Keywords
Eyring flow modelLaplace transformNonlinear viscoelasticityexplicit and implicit time integration schemesgeneralized Leonov model
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
Result on the web
—
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Experimentální a numerická analýza nelineárně vazkopružného chování polymerů
Original language description
Leonovův model spolu s Eyringovým modelem plastického tečení popisujícím rychlost plastické smykové deformace v materiálu se zdají být vhodnými pro popis nelinární vazkopružné odezvy epoxidové pryskyřice PR100/2+EM100E. Proto je v rámci prezentovaného příspěvku nejprve představen tento materiálový model spolu s postupem určení jeho parametrů z výsledků experimentů. Dále jsou zkoumány dva různé přístupy k numerické implementaci tohoto modelu. První z nich je plně explicitní Eulerova metoda dopředné integrace, která nicméně trpí numerickými nestabilitami. To vede k nutnosti použít poměrně malý časový krok, pokud chceme potlačit numerické oscilace modelu. K překonání těchto problémů je navržena plně implicitní metoda (zpětná eulerovská integrace), kde jedané řešení získáno pomocí Newton-Raphsonovy iterační metody. Výsledky numerických simulací jsou porovnány s experimentálními daty.
Czech name
Experimentální a numerická analýza nelineárně vazkopružného chování polymerů
Czech description
Leonovův model spolu s Eyringovým modelem plastického tečení popisujícím rychlost plastické smykové deformace v materiálu se zdají být vhodnými pro popis nelinární vazkopružné odezvy epoxidové pryskyřice PR100/2+EM100E. Proto je v rámci prezentovaného příspěvku nejprve představen tento materiálový model spolu s postupem určení jeho parametrů z výsledků experimentů. Dále jsou zkoumány dva různé přístupy k numerické implementaci tohoto modelu. První z nich je plně explicitní Eulerova metoda dopředné integrace, která nicméně trpí numerickými nestabilitami. To vede k nutnosti použít poměrně malý časový krok, pokud chceme potlačit numerické oscilace modelu. K překonání těchto problémů je navržena plně implicitní metoda (zpětná eulerovská integrace), kde jedané řešení získáno pomocí Newton-Raphsonovy iterační metody. Výsledky numerických simulací jsou porovnány s experimentálními daty.
Classification
Type
D - Article in proceedings
CEP classification
JI - Composite materials
OECD FORD branch
—
Result continuities
Project
Result was created during the realization of more than one project. More information in the Projects tab.
Continuities
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Others
Publication year
2004
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data specific for result type
Article name in the collection
Experimental Stress Analysis 2004
ISBN
80-239-2964-X
ISSN
—
e-ISSN
—
Number of pages
4
Pages from-to
285-288
Publisher name
Škoda Výzkum
Place of publication
Plzeň
Event location
Kašperské Hory
Event date
Jun 1, 2004
Type of event by nationality
EUR - Evropská akce
UT code for WoS article
—
Basic information
Result type
D - Article in proceedings
CEP
JI - Composite materials
Year of implementation
2004