Finite Element Anmllysis of Adiabatic Shear Band

단열 전단 밴드의 유한요소 해석

A stepped specimen which is subjected to step loading is modeled to study the initiation and growth of adiabatic shear band using explicit time integration finite element code. The material model for specimen includes effects of thermal softening, strain hardening and strain rate hardening. Various mesh sizes are tested to check whether they are small enough to model highly localized discontinuous phenomena reasonably well. It is shown that the number of adiabatic shear band depends on impact velocity and it is also shown that the initiation and growth of adiabatic shear band inversely depends on prescribed velocity at the top of specimen.

본 연구에서는 단열 전단 밴드의 특성 규명을 위하여 특별히 고안된 계단 형 상 시편(stepped specimen)의 수치해석을 통하여 단열 전단 밴드의 형성과 성장(init- iation and growth of adiabatic shear band)에 관한 체계적 해석을 시도해 보았다. 금번 논문에서는 우선 격자 크기(mesh size)와 충격 속도(impact velocity)가 단열 전 단 밴드의 형성 및 성장에 미치는 영향과 제반 특성을 규명할 계획이며 차후 재료의 기하학적 형상 등이 단열 전단 밴드의 형성 및 성장에 미치는 영향에 대해서도 단계적 연구를 시도할 계획이다. 해석을 위하여 가공경화효과, 변형률 속도 경화효과(stra- in rate hardening effect), 열적연화효과 등을 고려할 수 있는 구성 방정식(constit- utive equation)을 갖춘 엑스플리시트 시간적분 유한요소 코드(explicit time integr- ation finite element code)를 사용하였으며 기존의 연구 결과와는 달리 어떠한 인위 적 결함도 해석에 사용하지 않았다.