Performance Evaluation of Nonlinear Viscoelastic Materials using Finite Element Method

International Journal of Applied Mechanics and Engineering, 2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.59441/ijame/184138
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This research paper applies the finite element method as a methodology to evaluate the structural performance of nonlinear viscoelastic solids. A finite element algorithm was built and developed to simulate the mathematical nonlinear viscoelastic material behavior based on incremental constitutive equations. The derived Equation of the incremental constitutive included the complete strain and stress histories. The Schapery’s nonlinear viscoelastic material model was integrated within the displacement-based finite element environment to perform the analysis. A modified Newton-Raphson technique was used to solve the nonlinear part in the resultant equations. In this work, the deviatoric and volumetric strain–stress relations were decoupled, and the hereditary strains were updated at the end of each time increment. It is worth mentioning that the developed algorithm can be effectively employed for all the permissible values of Poisson’s ratio by using a selective integration procedure. The algorithm was tested for a number of applications, and the results were compared with some previously published experimental results. A small percentage error of (1%) was observed comparing the published experimental results. The developed algorithm can be considered a promising numerical tool that overcomes convergence issues, enhancing equilibrium with high-accuracy results.