Elastic-plastic finite element analysis of plates

SummaryA general finite element displacement analysis capable of determining the complete elastic-plastic behavior of complex shaped, transversely loaded plates is presented. The approach is formulated in incremental form and is based on the tangent stiffness concept. A layered plate model is adopted to aid in the description of the elastic-plastic behavior of the plate, since the process of plastification in a plate is difficult to describe mathematically. The method is developed for an elastic, linearly-strain hardening material; but could easily be extended to treat a more general material behavior. A few example solutions are given, demonstrating the validity of the proposed numerical technique from which valuable solutions to complex elastic-plastic plate boundary value problems can be obtained.ÜbersichtEs wird ein allgemeines Verfahren angegeben, das das elastisch-plastische Verhalten von kompliziert geformten Platten mit Querbelastung mit Hilfe von finiten Verschiebungselementen zu bestimmen gestattet. Um das elastisch-plastische Verhalten zu beschreiben wird ein geschichtetes Plattenmodell angenommen, da sonst der Plastifizierungsprozeß nur schwer mathematisch erfaßt werden kann. Das Verfahren ist für elastisches, unter Beanspruchung linear verfestigendes Material abgeleitet worden, jedoch kann es leicht auch auf andere Materialien ausgedehnt werden. An einigen Beispielen wird die Brauchbarkeit des vorgeschlagenen numerischen Verfahrens demonstriert. Dabei zeigt sich, daß wertvolle Lösungen für komplizierte Randwertaufgaben bei elastisch-plastischen Platten erhalten werden können.