The objective of this work is to study the rate-independent or rate-dependent constitutive modelling with plastic spin for large axisymmetric deformations by finite element analysis. The constitutive equations under consideration are based on the internal time theory for rate-independent model and the Chaboche model for rate-dependent model wherein the concept of plastic spin is incorporated. A finite element code is written for analysis of large axisymmetric deformation with nonzero torsion possible. The effect of plastic spin upon the response of materials is examined for a combined isotropic-kinematic hardening model as well as purely kinematic hardening model using this FEM code under large torsional or uniaxial deformations.
등방성재료가 대변형을 받음으로 인하여 비등방성재료로 바뀌고 이 때 비등방성은 다시 대변형에 영향을 준다. 이러한 소성및 점소성 대변형 축대칭 비틈문제를 해결하기위한 FEM프로그램을 완성하고 이 FEM프로그램을 이용하여 소성(rate-independent model)과 점소성(rate-dependent model)에서 소성스핀(plastic spin)이 재료의 응력 및 변형거동에 미치는 영향을 규명하는데 그 목적이 있다. 접근하는 방법은 소성(rate-independent model)은 내적시간이론에 기초하여 소성스핀이 도입된 구성방정식을 사용[5]하고 점소성(rate-dependent model)의 구성방정식은 Chaboche, Rousselier[27]및 Krempl[26]에 의하여 제안된 모델을 사용하였다. 그리고 수식화는 개정된 라그랑지안방법을 이용하였으며, 응력증분은 Hughes[19]에 의하여 제안된 회전이 없는 상태(rotation free configuration)에서 반경회기법에 의하여 계산하였다.
