Analytical strain solution for the Drucker-Prager elastoplasticity model with linear isotropic hardening

This article presents the analytical strain solution of the rate-form non-associative elastic-plastic constitutive model using the Drucker-Prager yield criterion with linear isotropic hardening. The strain solution is obtained using constant stress rate assumption. The solution for the deviatoric radial loading case is also presented. In addition, the strain solution for the case, when the stress state is located at the apex of the yield surface, is also derived

Adhesion of elastic punch to confined elastic layer

This research has been supported by the ÚNKP-18-4-BME-199 "New National Excellence Program of the Ministry of Human Capacities"

Integration method for constitutive equation of von Mises elastoplasticity with linear hardening

This paper presents a summary of the new semi-analytical integration method presented in [10] for von Mises elastoplasticity model with combined linear isotropic-kinematic hardening within a small deformation range. Solutions for the case of constant strain rate and constant stress rate assumptions are also presented. Furthemore, it is shown how the general solution reduces to the particular cases of purely kinematic hardening, purely isotropic hardening and perfect plasticity, respectively

Characterization of Impacts of Elastic-plastic Spheres

This work presents explicit dynamic finite element simulations of various impacts of elastic-plastic solid spheres with flat walls. Different  analytical models describing the mechanics of the impact phenomenon are also presented. Elastic and elastic-plastic material models for the sphere and the wall are considered during the analyses. The applicability of these different models is demonstrated and their accuracies are investigated. Closed-form analytical functions are proposed to describe the relationship between the initial velocity of the sphere and the investigated contact characteristics for the given material models. Analysis is carried out to study the effect of the friction coefficient as well as the angle of impact for various cases

“Double-Network” hidrogélek mechanikai anyagmodellezése

A legfrissebb kutatások azt igazolják, hogy az emberi testben található porcok pótlására a speciális szerkezetű hidrogélek megoldást szolgáltathatnak. Ezen hidrogélek közül a „Double-Network” (DN) hidrogél különösen fontosnak számít a kiváló mechanikai tulajdonságainak köszönhetően. Annak érdekében, hogy ezen hidrogélekből készült mesterséges porcokat minél pontosabban tervezhessük és alkalmazhassuk mesterséges porcként fontos részletesen ismernünk az alapanyag mechanikai viselkedését. A DN hidrogélek két különböző polimer hálózatból tevődnek össze. Az egyik hálózatban a terhelés során anyagi tönkremenetel jelentkezik, ami az anyag teherviselő képességét gyengíti. Ezt a jelenséget a Mullins-féle jelenségként ismeri a szakirodalom. Jelen tanulmány anyagmodellt javasol egy kiválasztott DN hidrogél esetén a mechanikai viselkedés leírására. A javasolt anyagmodell két hiperelasztikus ág párhuzamos jellegű kapcsolásából épül fel, ahol az egyik ág az anyagi tönkremenetelt is modellezi. Az anyagparaméterek meghatározása optimalizálási feladat megoldásával történik. Az anyagmodell illesztése során három különböző terhelési esetnél mért feszültségértékek kerülnek felhasználásra. A kapott eredmények igazolják, hogy az illesztett modell pontosan leírja a méréseknél kapott feszültségértékeket. Jelen modell alapját képezheti későbbi összetettebb anyagmodelleknek is a DN hidrogélek esetén

“Double-Network” hidrogélek mechanikai anyagmodellezése

A legfrissebb kutatások azt igazolják, hogy az emberi testben található porcok pótlására a speciális szerkezetű hidrogélek megoldást szolgáltathatnak. Ezen hidrogélek közül a „Double-Network” (DN) hidrogél különösen fontosnak számít a kiváló mechanikai tulajdonságainak köszönhetően. Annak érdekében, hogy ezen hidrogélekből készült mesterséges porcokat minél pontosabban tervezhessük és alkalmazhassuk mesterséges porcként fontos részletesen ismernünk az alapanyag mechanikai viselkedését. A DN hidrogélek két különböző polimer hálózatból tevődnek össze. Az egyik hálózatban a terhelés során anyagi tönkremenetel jelentkezik, ami az anyag teherviselő képességét gyengíti. Ezt a jelenséget a Mullins-féle jelenségként ismeri a szakirodalom. Jelen tanulmány anyagmodellt javasol egy kiválasztott DN hidrogél esetén a mechanikai viselkedés leírására. A javasolt anyagmodell két hiperelasztikus ág párhuzamos jellegű kapcsolásából épül fel, ahol az egyik ág az anyagi tönkremenetelt is modellezi. Az anyagparaméterek meghatározása optimalizálási feladat megoldásával történik. Az anyagmodell illesztése során három különböző terhelési esetnél mért feszültségértékek kerülnek felhasználásra. A kapott eredmények igazolják, hogy az illesztett modell pontosan leírja a méréseknél kapott feszültségértékeket. Jelen modell alapját képezheti későbbi összetettebb anyagmodelleknek is a DN hidrogélek esetén

Analyzing the Effect of Temperature on Squash Ball Impacts Using High-Speed Camera Recordings

Description of the impact characteristics of different types of balls has a great importance in sport science and in engineering. The primary objective of the present paper is to investigate the effect of the temperature on the impacts of different types of squash balls from a given company. The shots were performed using a self-built air-cannon. The impacts were recorded by a high-speed camera and the recorded videos were analyzed by an image-processing method based on a background subtraction technique. Summarizing the main dynamical parameters, we can conclude that increasing the initial speed will decrease the contact time, the coefficient of restitution (COR) and the rebound resilience, whereas these parameters increase at elevated temperatures. The compression tests revealed that within the low velocity range the deformation of the ball’s material and not the compression of the inner gas is the main contribution in the force needed to compress the ball. However, when the ball suffers large deformations, the internal air pressure has a huge effect on the rebound behavior. The measurements revealed that there is an optimal initial velocity distinct from the maximum one where the rebound velocity of the ball is higher than in all other cases. From the results we can state that the ball's overall stiffness grows as the temperature increases