plastisuuskäyttäytymismallinsa

Plastisuuskäyttäytymismallit ovat matemaattisia malleja, jotka kuvaavat materiaalin plastista deformoitumista eli pysyviä muodonmuutoksia kuormituksen jälkeen. Niiden avulla voidaan ennustaa, miten materiaali käyttäytyy elastisen alueen jälkeen ja miten plastiset muodonmuutokset kehittyvät kuormituksen aikana. Termillä plastisuuskäyttäytymismallinsa viitataan usein kokonaisuuteen, joka kuvaa yksittäisen materiaalin plastisen vasteen ominaisuuksia erilaisissa olosuhteissa.

Perusrakenne koostuu usein kolmesta osasta: myötörajaehto (yield criterion), plastisen virran sääntö (flow rule) sekä kovettumislaki (hardening law). Esimerkkejä myötörajaehdoista ovat von Misesin kriteeri ja Drucker–Pragerin kriteeri; anisotropian huomioimiseksi käytetään Hillin tai muiden laajennuksia. Plastisen virran sääntö voi olla assosiatiivinen tai ei-assosiatiivinen; kovettumislaki kuvaa, miten materiaalin plastinen vaste muuttuu kuormituksen kertyessä (esimerkiksi isotrooppinen tai kinemattinen kovettuminen).

Kalibrointi tapahtuu kokeellisesti: tutkitut materiaalin vasteet, kuten vetokokeet, puristuskoe- ja kiertokokeet, sekä syklisten kuormitusten tulokset sovitetaan mallin parametreihin. Parametrit annetaan usein FEM-simulointeja varten, jotta rakenteiden käyttäytyminen voidaan ennustaa luotettavasti eri kuormitus- ja lämpötilaympäristöissä. Mallien käyttö vaatii validointia kyseisessä sovelluksessa, ja rajoitteita ovat yksinkertaistukset, datan rajallisuus sekä niiden kykyy kuvata monimutkaista, epälineaarista ja epäisotrooppista käyttäytymistä.