応力ひずみ関係式
equation of stress-strain relationship
静力学的変形における構成関係は応力とひずみの関係となり,これを数式で表現した式を応力ひずみ関係式という。粉体の場合,静力学的変形においても塑性変形となるので増分形で表現すると,全ひずみ増分 $\mathrm{d}\varepsilon$ は弾性ひずみ増分 $\mathrm{d}\varepsilon^{\mathrm{e}}$ と塑性ひずみ増分 $\mathrm{d}\varepsilon^{\mathrm{p}}$ の和として与えられ,次式となる。
$$
\mathrm{d}\varepsilon = \mathrm{d}\varepsilon^{\mathrm{e}} + \mathrm{d}\varepsilon^{\mathrm{p}} \tag{1}
$$
弾性ひずみ増分と応力増分 $\mathrm{d}\sigma$ には次の関係がある。
$$
\mathrm{d}\sigma = [D^{\mathrm{e}}]\mathrm{d}\varepsilon^{\mathrm{e}} \tag{2}
$$
ここで,$[D^{\mathrm{e}}]$ は弾性マトリックスである。
式(1),式(2)より,
$$
\mathrm{d}\sigma = [D^{\mathrm{e}}] \left( \mathrm{d}\varepsilon-\mathrm{d}\varepsilon^{\mathrm{p}} \right) \tag{3}
$$
塑性ポテンシャル $f(\sigma_{ij})$ の項で得られた関数
$$
\mathrm{d}\varepsilon^{\mathrm{p}} = a \frac{\partial f}{\partial \sigma}\mathrm{d}f
$$
を式(3)に代入し,種々変形,整理すると次式を得る。
$$
\mathrm{d}\sigma = [D^{\mathrm{p}}]\mathrm{d}\varepsilon \tag{4}
$$
ここで,$[D^{\mathrm{p}}]$ は塑性マトリックスである。塑性ポテンシャル $f$ が具体化されると, それにより $[D^{\mathrm{p}}]$ が明らかとなり,応力ひずみ関係式が求まる。
→
構成方程式,
塑性ポテンシャル
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