Metodo delle deformazioni iniziali

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Metodo delle deformazioni iniziali

 

In questo metodo il materiale è capace di sostenere tensioni al di fuori del criterio di rottura per un “periodo finito”, per cui anziché alle deformazioni plastiche, ci si riferisce alle deformazioni visco-plastiche, il cui valore è legato alla quantità con cui il criterio di resistenza viene violato. Le deformazioni visco-plastiche sono date da:

clip0231

 

dove F è la funzione di snervamento e Q è la funzione potenziale plastico.

L’incremento della deformazione visco-plastica, che si accumula iterazione dopo iterazione, si ottiene moltiplicando il tasso di deformazione per un passo temporale fittizio come mostrano le Equazioni 165 e 166:

 

clip0232

e

clip0233

in cui il passo temporale, per la stabilità numerica, dipende dal criterio di rottura, che si assume come mostrato di seguito:

 

clip0234

 

Le derivate della funzione potenziale plastico Q, rispetto alle tensioni, si può esprimere come:

 

clip0235

doveclip0236.

Il parametro t rappresenta il secondo invariate deviatorico delle tensioni (Equazione 170):

 

clip0237

e

clip0238

Il primo invariante s è dato dalla relazione:

 

clip0239

Questo si può notare sopratutto nelle applicazioni di tipo geotecnico: si applicano le condizioni di deformazione piana e nelle equazioni di cui sopra si sostituisce la condizione clip0240.

La componente della deformazione visco-plastica si può calcolare numericamente con l’Equazione 175:

 

clip0241

dove

clip0242

clip0243

I carichi di volume auto-equilibrati si accumulano, in ogni passo temporale e per ogni step di carico, sommando i seguenti integrali valutati in tutti i punti di Gauss che non soddisfano il criterio di rottura (F>0 ai punti di Gauss).

 

clip0244

Questo processo si ripete per ogni passo temporale finché nessun punto di integrazione sollecitato viola il criterio di rottura rispettando una data tolleranza.

La convergenza del criterio è basato su una misura adimensionale con cui varia il valore del vettore incremento dello spostamento Ui iterazione dopo iterazione.