Assessment of the material strength of anisotropic materials with asymmetry of the elastic range

The aim of the paper is to apply the energy-based criterion of limit elastic states for the assessment of the material effort of anisotropic materials. The linear elastic anisotropic materials in the plane state of stress are considered. The theory of elastic eigen states determined by the symmetry of the Hooke elastic tensors (stiffness and compliance tensors) and the energy-based criterion of elastic limit states for anisotropic materials is used according to the theory proposed by Jan Rychlewski. Experimental data for paperboard and the results of atomic calculations were applied. The common feature of the aforementioned materials is the strength differential effect related to the asymmetry of the elastic range. Often, to determine the degree of this asymmetry one uses the ratio of the experimentally measured limit of elasticity (yield) in compression to the limit of elasticity in tension. Also, the failure criterion of P. S. Theocaris is mentioned within the discussion of the possibility of the extension of the criterion proposed by Rychlewski for anisotropic materials revealing asymmetry of elastic range and the related strength differential effect.

Celem pracy jest zastosowanie energetycznego kryterium osiągnięcia sprężystych stanów granicznych do oceny wytężenia w anizotropowych materiałach liniowo-sprężystych w płaskim stanie naprężenia. Wykorzystano teorię sprężystych stanów własnych określonych przez symetrię tensorów sprężystości Hooke'a (tensorów podatności i sztywności) oraz energetyczne kryterium stanów granicznych sformułowane przez Jana Rychlewskiego w pracach. Wykorzystano wyniki badań doświadczalnych dla tektury oraz rezultaty atomowych obliczeń numerycznych symulujących deformację materiałów amorficznych. Wspólną cechą wymienionych materiałów jest asymetria własności wytrzymałościowych, a zatem i zakresu sprężystego. Często używa się ilorazu granicy sprężystości (plastyczności) przy ściskaniu do granicy sprężystości (plastyczności) przy rozciąganiu, aby określić stopień tej asymetrii, tzw. efekt różnicy wytrzymałości. Omówiono również kryterium P.S. Theocarisa pod kątem możliwości uogólnienia kwadratowego kryterium Rychlewskiego dla dowolnych materiałów anizotropowych wykazujących efekt różnicy wytrzymałości.