Plastyczność jest jednym z najszerzej opisanych w literaturze typów nieliniowości materiałowej. Wynika to z zapotrzebowania inżynierów na odwzorowanie zachowania konstrukcji (czy to budowlanej, czy też np. części maszyny) po przekroczeniu obciążenia, które powoduje przejście jej materiału ze stanu sprężystego do plastycznego (na poziomie naprężeń w konstrukcji mówi się o osiągnięciu granicy plastyczności). Główna różnica pomiędzy tymi stanami polega na odwracalności deformacji wynikającej z przyłożenia i zdjęcia obciążenia. Materiał sprężysty powróci do swojego pierwotnego kształtu, uplastyczniony zaś zachowa („zapamięta”1) częściowo zmianę swojego kształtu. Zmiany te, tj. odkształcenia trwałe, kumulują się i mają istotny wpływ na wytężenie materiału w dalszych cyklach obciążania i odciążania.
Najważniejsze cele niniejszej pracy obejmują sformułowanie i implementację numeryczną sprężysto-plastycznych równań konstytutywnych w ramach nieliniowej 6‑parametrowej teorii powłok. Teoria ta rozwijana jest od wielu lat m.in. w zespole obecnej Katedry Wytrzymałości Materiałów na Wydziale Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej. Wśród tematów zrealizowanych na jej kanwie warto wymienić takie jak: analiza problemów dynamiki, opis kompozytów (zachowanie sprężyste), zastosowanie elementów skończonych o założonym polu odkształceń, analiza powłok zbudowanych z materiałów FGM czy wreszcie – będąca tematem niniejszej rozprawy – implementacja materiału sprężysto-plastycznego.
Autor książki uzyskał dostęp do starannie przygotowanego oprogramowania bazującego na solidnym podłożu teoretycznym, dającym komfort pracy nad implementacją kolejnych zagadnień. Potencjał nowoczesnych technologii komputerowych w zakresie przyspieszania obliczeń numerycznych nie był dotąd w pełni wykorzystywany. Stąd część niniejszej pracy stanowią przystosowanie algorytmów numerycznych do obliczeń wielowątkowych oraz implementacja nowoczesnych algorytmów rozwiązywania układów równań (solver; w dalszej części pracy te pojęcia będą używane naprzemiennie) przeznaczonych do układów formułowanych w ramach MES.
Bezpłatne e-booki w ofercie Wydawnictwa Politechniki Gdańskiej (inżynieria lądowa, transport):
· Abramski Marcin, Doraźna nośność słupów o przekroju kołowym z rur FRP wypełnionych betonem. Badania, teoria, obliczanie. Seria monografie nr 180, ISBN: 978-83-7348-774-1, Gdańsk 2019
· Bergel-Hayat Ruth, Żukowska Joanna, Time-series analysis of road safety trends aggregated at national level in Europe for 2000–2010, ISBN: 978-83-7348-630-0, Gdańsk 2013
· Chróścielewski Jacek, Miśkiewicz Mikołaj, Pyrzowski Łukasz, Wprowadzenie do modelowania MES w programie SOFiSTiK. Materiały pomocnicze do laboratorium z metody elementów skończonych, ISBN: 978-83-7348-670-6, Gdańsk 2017
· Grulkowski Sławomir (red.), Wybrane zagadnienia budowy, projektowania i eksploatacji dróg szynowych, ISBN: 978-83-7348-943-1, Gdańsk 2025
· Kaszubowski Daniel, Metoda wspomagająca wybór modelu transportu ładunków przez samorząd lokalny, ISBN: 978-83-7348-772-7, Gdańsk 2019
· Kędra Zbigniew, Technologia robót torowych, ISBN: 978-83-7348-634-8, Gdańsk 2015
· Koc Władysław, Grulkowski Sławomir, Kędra Zbigniew, Nowakowski Mirosław J., Drogi szynowe, ISBN: 978-83-7348-511-2, Gdańsk 2013
· Wilde Krzysztof, Modal diagnostics of civil engineering structures, ISBN: 978-83-7348-227-2, Gdańsk 2008
Pełna oferta bezpłatnych e-booków dostępna jest na stronie Wydawnictwa PG oraz w Pomorskiej Bibliotece Cyfrowej.