On the formal structure of continuum mechanics Part I: Deformation theory

Summary The purpose of this and of following papers is to give an operator form to the equations of statics of continuous media in the case of small deformations (linear case) and of large deformations (non linear), aiming to obtain a unitary view of many known results in linear and nonlinear mechanics. In this paper an operator version of compatibility equations for large deformations, is given introducing a nonlinear operator that will be shown to be of the potential type. Some new results follow, namely a variational formulation of compatibility conditions extending a similar result obtained by the author in the small deformation theory. This formulation in three-dimensional space is similar to that of Einstein describing the gravitational field in space-time. An operational version of Bianchi's identities and a construction of boundary compatibility conditions are also given.

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Sommario In questa nota e in altre che seguiranno ci si propone di dare una versione operatoriale delle equazioni della statica dei continui deformabili sia a piccole deformazioni (caso lineare) che a deformazioni finite (non lineare), al fine di ottenere una visione unitaria di molti risultati noti nella meccanica lineare e non lineare. In questa nota si dà forma operatoriale alle condizioni di congruenza per deformazioni finite, introducendo un operatore nonlineare che sarà mostrato essere di tipo potenziale. Di qui seguono alcuni risultati nuovi: la formulazione variazionale delle condizioni di compatibilità che estende un risultato precedente dell'autore nella teoria delle piccole deformazioni. Questa formulazione nello spazio geometrico tridimensionale è del tutto identica a quella di Einstein che descrive il campo gravitazionale nello spazio-tempo. Si da altresì interpretazione operazionale alle identità di Bianchi e una costruzione delle condizioni di congruenza al contorno.

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This work has been supported by C.N.R.     

Coupling of elastic and plastic deformations of bulk solids

Summary In such solids like rocks, soils, ceramics, grain en masse the plastic deformation strongly aects the current unloading modulus. The consequences of this effect referred to as the elastoplastic coupling both to the elastic and the plastic part of the constitutive law are examined. Particularly, it appears that such phenomenon induces a specific kind of the non-normality in the plastic flow law. The departure from the normality is studied in connection with the form of the elastic modulus variation basing on the notion of a coupling potential.

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Sommario Il modulo di scarico elastico di solidi come le rocce, i suoli, i materiali ceramici e granulari dipende dalla entità delle deformazioni plastiche. Le conseguenze di questo fenomeno, chiamato nel seguito accoppiamento elastoplastico, vengono esaminate sia in relazione alla parte elastica che alla parte plastica della legge costitutiva. In particolare si dimostra che l'accoppiamento elastoplastico determina la non-normalità della legge di scorrimento plastico. La deviazione della normalità legata alla variazione del modulo elastico è studiata per mezzo di un potenziale di accoppiamento derivato da quello elastico.

     

On physical foundations of plasticity

Complexity of plastic response is caused by the fact that plastically deformed solids are composites with a changing structure. At the mesoscale (m) a pattern of high and low dislocation density regions is spontaneously formed. The evolution of the composite structures is treated as a consequence of the structuralization process governed by four types of mechanisms: (i) the overproduction of dislocation, (ii) the screening of their elastic fields, (iii) the formation of dipolar dislocation patterns, (iv) the instability transition leading to the formation of subgrain boundaries, dislocation grids, microshear bands, or persistent slip bands. The proposed theoretical model consists of the balance law for the dislocation density of stored dislocations, the relations which determine the average shape of glide dislocations, and the continuum mechanics equations for stress and strain. To demonstrate the capacity of the model some available solutions simulating the mesoscale structure evolution are briefly reviewed.

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Sommario La complessità della risposta plastica è dovuta al fatto che i solidi soggetti a deformazioni plastiche sono corpi compositi di struttura variabile. A mesoscala (m) si forma spontaneamente un insieme di regioni di alta e bassa densità di dislocazioni. Si tratta il comportamento delle strutture composite come conseguenza di un processo di strutturalizzazione governato da quattro tipi di meccanismi: (1) sovrapproduzione di dislocazioni; (2) la schermatura del loro campo elastico;(3) la formazione di tipi di dislocazioni dipolari;(4) transizione di instabilità. Il modello teorico proposto è composto dalle equazioni di bilancio per la densità di dislocazione delle dislocazioni immagazzinate, dalle relazioni che determinano l'andamento medio delle dislocazioni di scorrimento e dalle equazioni della meccanica dei continui per sforzi e deformazioni. Per controllare la validità del modello, si riesaminano brevemente alcune soluzioni conosciute che simulano l'evoluzione della struttura a mesoscala.

     

The KS-transformation revisited

We show that the Kustaanheimo-Stiefel (KS) regularizing transformation for the perturbed Kepler motion is so deeply rooted to the Keplerian orbital elements as to yield the position vector of a particle on the osculating orbit as the effect of a peculiar roto-dilatation in the physical Euclidean space. Adopting the conventional vector formulation, quaternions and spinors are also involved. A key role is played by (i): a simple hodographical approach to the integrals of the Kepler motion (angular momentum vector, Runge-Lenz vector); (ii) a polarized outlook on the attitude frame of the Kepler orbit; (iii) a simple kinematical expression for the orbital elements. The mechanical energy, the bilinear relation, the gauge transformation — fundamental in the KS-theory — are naturally arrived at, acquiring interesting kinematical interpretations.

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Sommario Si mostra come la trasformazione di Kustaanheimo e Stiefel (KS) per regolarizzare il moto kepleriano perturbato sia cosí legata agli elementi orbitali da condurre, tramite una particolare roto-omotetia nello spazio fisico euclideo, al vettore posizione di una particella sull'orbita osculatrice. Avvalendosi del consueto calcolo vettoriale, si introducono solo all'occorrenza quaternioni e spinori. Fondamentali risultano (i): l'introduzione per via odografica degli integrali primi caratteristici del moto kepleriano (momento della quantità di moto, vettore di Runge-Lenz); (ii) l'interpretazione polarizzata della terna di assi che dà la posizione dell'orbita nello spazio; (iii) le semplici espressioni cinematiche degli elementi orbitali. L'energia meccanica e la relazione bilineare, basilari nella teoria KS, acquistano interessanti interpretazioni cinematiche.

     

Instability of struts subject to radiant heat

Summary Two model struts subject to an axial force and to radiant heat parallel to the axis are studied dynamically. The elastic and thermal deformations of the strut are lumped in one or two cells; the heat absorbed by each cell and the consequential thermal deformation depend on its rotation. Thermal inertia is neglected, while a viscous damping is introduced.The possible exchange of energy between the strut and the surrounding world leads to a non-conservative mechanical problem. The stability of equilibrium of the original strut position is investigated by the kinetic method, and the zones of stability (bounded perturbed motion), static instability (divergent motion) and dynamic instability (flutter) are found and plotted in some cases, in function of axial load and radiant heat intensity.

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Sommario Si studiano due modelli di asta soggetti a una forza assiale ed a calore radiante parallelamente all'asse. Le deformazioni termiche ed elastiche dell'asta sono concentrate in uno o dueconci di lunghezza trascurabile rispetto a quella dei tratti rigidi costituenti l'asta stessa. La quantità di calore assorbita da ciascun concio deformabile e la sua conseguente deformazione termica dipende dalla sua rotazione. Si trascura l'inerzia termica, mentre si introduce uno smorzamento viscoso.La possibilità di scambio di calore tra l'asta ed il mondo circostante conduce a un problema meccanico non-conservativo. Pertanto, la stabilità dell'equilibrio dell'asta nella sua posizione iniziale è investigata con il metododinamico (ocinematico), cioè studiando le caratteristiche del moto susseguente ad unaperturbazione dell'equilibrio stesso. Si individuano così le zone di stabilità (moto limitato), instabilità statica (moto monotonicamente crescente o motodivergente) e instabilità dinamica (moto oscillatorio di ampiezza crescente, oflutter), riportandole in diagramma per alcuni casi numerici, in funzione del carico e dell'intensità della sorgente di calore.

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Paper presented at the 12th International Congress of Applied Mechanics; Stanford, California; 26–31 August 1968.

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(presently, on leave at the Division of Engineering, Brown University, Providence, R. I.).     

Shakedown analysis of limited-ductility structures

Summary The paper deals with the shakedown analysis problem of discrete elastoplastic structures, subjected to variable and repeated quasi-static loads, account being given to the limited structural ductility by imposing a-priori limit values to some relevant parameters of plastic deformation. The key-concept of limited-ductility load amplifier is assessed and the problem is given a unified formulation as a nonlinear mathematical programming problem, where ductility constraints — of generalized character — are obtained by using a so-called perturbation method which leads to a-priori upper bounds of the relevant plastic deformation measures. Lower bounds to the load amplifier are so obtained and three different computationals stratagies are herein outlined: the linear parametric programming one is applied to three case-study structures.

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Sommario La memoria affronta lo studio del problema di adattamento elastoplastico di strutture discrete, sottoposte a carichi comunque variabili in modo quasi-statico, tenendo conto di un comportamento a limitata duttilità della struttura, il quale richiede che uno o più parametri della deformazione plastica risultino non superiori di assegnati valori. Del problema di analisi posto, utilizzando il concetto di moltiplicatore dei carichi per l'adattamento con limitata duttilità, viene data una formulazione unitaria come problema di programmazione matematica non lineare, i cui vincoli di duttilità sono ottenuti con tecniche perturbative di maggiorazione a-priori delle deformazioni plastiche. Il metodo conduce a limiti inferiori del moltiplicatore dei carichi dipendenti dal livello assegnato alla deformazione plastica. Tre differenti strategie computazionali vengono delineate per la soluzione del problema, una delle quali di tipo programmazione lineare parametrica viene applicata a tre esempi.

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Ricerca finanziata dal CNR e dal MPI.     

On compatible finite element models for elastic plastic analysis

Summary Some implicit or explicit assumptions on which the formulation of compatible finite element models for elastic plastic analysis is based are considered. It is shown that it is possible to formulate global elastic plastic element laws by independently assuming interpolation functions governing the displacement and the plastic strain fields. Some consistency requirements are discussed, which must be enforced in order to avoid artificial stiffening or fictitious redundancy. When these requirements are met, a «consistent» element is produced, whose properties are analyzed. It is also emphasized that, in spite of the use of compatible models, upper bounds to the collapse load are not always obtained for the limit analysis problem.For simplicity, beam elements are considered. However, the formulation holds for continua as well, as discussed in the last section.

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Sommario Vengono analizzate alcune ipotesi esplicitmente o implicitamente assunte per la formulazione di elementi finiti usati nell'analisi elasto-plastica. Si mostra come l'assunzione indipendente di funzioni di interpolazione che governano i campi di spostamento e di deformazioni plastiche permetta di formulare legami costitutivi elasto-plastici globali per l'elemento. Vengono anche discusse alcune condizioni che devono essere rispettate per non irrigidire artificialmente l'elemento o non introdurvi una iperstaticità fittizia. Queste condizioni portano a definire elementi «consistenti», le cui proprietà vengono analizzate. Si fa anche notare come, nonostante l'uso di modelli congruenti, non vi sia sempre la garanzia di ottenere delimitazioni superiori al carico di collasso per problemi perfettamente plastici.Per semplicità, la trattazione viene svolta con riferimento ad elementi di trave. La possibilità di estensione al continuo è messa in luce nell'ultimo paragrafo.

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Research supported by the C.N.R. (National (Italian) Research Council).     

Weak Forms of Shakedown for Elastic–Plastic Structures Exhibiting Ductile Damage

A special weak-form shakedown is studied for elastic–plastic internal-variable material models with nonlinear hardening, damageable elastic moduli and damageable yield surface, in the hypothesis of ductile damage, (i.e. damage induced by plastic strains), but the precise evolutive law of damage being left unspecified. Sufficient weak-form shakedown theorems are presented, one static and another kinematic, each assessing whether eventually plastic deformations cease together with their consequences, including ductile damage. A two-sided delimitation is provided, within which the weak-form shakedown safety factor can be located. An upper bound to the post-transient damage for a particular isotropic damage model is also proposed. A simple numerical application is presented. Sommario. Si studia una forma speciale debole di adattamento strutturale per materiali elasto-plastici con variabili interne e con incrudimento non lineare, nonché moduli elastici e superficie di plasticità soggetti a danno duttile (cioè indotto dalle deformazioni plastiche) con una non precisata legge evolutiva. Si presentano due teoremi sufficienti per l'adattamento in forma debole, ciascuno essendo capace di predire se la deformazione plastica infine cessa unitamente alle sue conseguenze, compreso il danno duttile. Si definisce una delimitazione bilaterale entro la quale ricade il fattore di sicurezza associato a questa forma debole di adattamento. Si propone altresì una delimitazione superiore per il danno accumulato nella fase transitoria nel caso di un tipo particolare di danno isotropo. Si presenta una semplice applicazione numerica.     

Strong ellipticity conditions for the differential operator of the finite isotropic elasticity

Summary TheStrong-Ellipticity conditions of the operator expressing the problem of a state of finite elastic deformation superimposed on a distorted configuration are examined. Sufficient criteria ofLocal Strong-Ellipticity, depending only on the so called Elastic Moduli of the material and on the principal components of stretch in the initial distorted configuration are supplied.

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Sommario Vengono esaminate le condizioni diEllitticità Forte dell'operatore traducente il problema di uno stato di deformazione elastica sovrapposto a una configurazione deformata. In particolare sono dati criteri sufficienti diEllitticità Forte Locale, dipendenti solo dai cosiddetti moduli elastici del materiale e le componenti principali di dilatazione pura nella configurazione iniziale deformata.

     

Surface waves in deep water due to arbitrary periodic surface pressure

Summary The expressions for the velocity potential and the surface elevation are obtained for the three dimensional motion on surface waves generated by a surface pressure F(x, y)e^{i t}, t>0, on the surface of a deep sea. The wave integrals are asymptotically evaluated for large distances and times by the method of stationary phase. By a direct passage to the limit t, the steady state solution of the problem is evaluated in exact terms. The results are illustrated for a class of physically plansible pressure distributions on the surface. Some features of the wave motions are discussed.

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Sommario Si ottengono le espressioni per il potenziale della velocità e la elevazione della superficie nel moto tridimensionale di onde superficiali generate da una pressione superficiale F(x, y)e^{i t}, t>0, sulla superficie di un mare profondo. Gli integrali di onde sono calcolati asintoticamente per grandi distanze e tempi con il metodo della fase stazionaria. Con un passaggio diretto al limite t, si calcola in termini esatti la soluzione di regime del problema. I risultati vengono illustrati per una classe di distribuzioni di pressione superficiale fisicamente plausibile, Si discutono alcune caratteristiche dei moti ondosi.

     

New trends in the analysis of masonry structures

The modern theory of masonry structures has been set up on the hypothesis of no-tension behaviour, with the aim of offering a reference model, independent of materials and building techniques employed. This hypothesis gives rise to inequalities which have to be satisfied by the stress tensor components and, as a dual aspect, to the kinematic behaviour characteristics of media which can be classified as lying between solids and fluids: the structure of the masonry material consists of particles reacting elastically only when in contact. An examination of the plane-stress problem leads us to define, within the prescribed domain under admissible loads, three different subdomains with null, regular, or non-regular principal stress tensors, respectively. As the boundaries of such subdomains are not known a priori, the problem can be classified as a free boundary value problem. The analysis concerns mainly the subdomains where the stress tensor is non-regular; and a non-regularity condition det =0 is added to the equilibrium equations. This condition makes the stress problem isostatic and leads to a violation of Saint-Venant's compliance conditions on strains. Hence there is a need to introduce a strain tensor, not related to the stress tensor, which can be decomposed into an extensional component and a shearing component; we prove that such strains, of the class ^c, are similar to those of the theory of plastic flow. From the point of view of computational analysis the anelastic strains are considered as given distortions; they are computed by means of the Haar-Kármán principle, modified for computational purposes by an idea of Prager and Hodge.

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Sommario La moderna teoria delle strutture murarie, fondata sulla rigorosa non reagenza a trazione del materiale, ha lo scopo di fornire un modello di riferimento indipendente sia dalle caratteristiche del materiale sia dalle techniche costruttive impiegate. L'ipotesi di non reagenza a trazione si traduce in disuguaglianze che le componenti del tensore di stress devono verificare; dualmente il comportamento caratteristico cinematico può esser classificato di confine, come del resto la stessa statica, tra solidi e fluidi: la struttura ipotizzata del materiale muratura consiste di particelle che reagiscono solo se sono in contatto. L'esame del problema piano porta a definire all'interno del dominio di definizione tre differenti tipi di sub-regioni in cui lo stress è nullo, canonico, o singolare. Poiché le frontiere di queste sub-regioni non sono note a priori il problema può anche essere classificato di frontiera libera. L'analisi concerne fondamentalmente la sub-regione in cui il tensore è non regolare, perché deve verificare anche la condizione det =0. Ciò rende isostatico il problema e conduce anche alla violazione della condizione di integrabilità delle deformazioni. Questo passaggio può essere superato introducendo un tensore di deformazioni a tensioni nulle che si può decomporre in una componente estensionale ed in una componente di scorrimento; si dimostra che queste deformazioni sono equivalenti a quelle che intervengono nella Teoria del flusso plastico. Dal punto di vista computazionale le deformazioni anelastiche sono considerate come distorsioni impresse determinate attraverso il principio di Haar-Kármán modificato, per le techniche computazionali, su idee di Prager e Hodge.

     

Extension to continua of some minimum theorems in elastoplastic theory

Summary A study of the response of a continuum to given loads is carried out assuming a piecewise linear yield locus, normality, non-interacting yield planes and linear strain bardening. Minimum properties are determined for the plastic strain rates in the incremental case and for plastic strains satisfying holonomic and non-holonomic stress-strain laws, thus extending to continua the minimum properties determined elsewhere for discrete structural linear hardening systems.

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Sommario Si studia la risposta di un generico continuo soggetto ad assegnati carichi quando per il materiale sì assumano le ipotesi di assenza di interazione e di normalità. Introdotto un funzionale delle deformazioni plastiche incrementali e delle deformazioni plastiche soddisfacenti leggi di scorrimento olonomo ed anolonomo, si determinano delle proprietà di minimo che estendono al continuo alcuni teoremi di minimo per sistemi strutturali discreti.

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Study supported by the C.N.R. (Plasticity Group).     

On non-radial stress distribution in non-homogenous elastic half-plane under concentrated load

Summary For the special case of elastic non-homogeneity, there is presented the solution of the problem of displacement and stress in a half-plane under concentrated load in the close form, by using the special functions, like the expotential integral, the sine integral and the cosine integral. It was found that both displacement and stress depend on elastic properties and that the stress is not radially distributed as it was assumed in the previous researches in this field. Apart from its theoretical value, the solution can be applied in soil mechanics. In order to illustrate this solution, the author is planning to present the graphs of displacement and stresses in the separate paper.

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Sommario Per il caso speciale di non omogeneità elastica si presenta la soluzione, in forma chiusa, del problema degli sforzi e delle deformazioni in un semi-piano sotto carico concentrato, usando funzioni speciali come l'esponenziale integrale, il seno integrale e il coseno integrale. Si è trovato che sforzi e deformazioni dipendono entrambi dalle proprietà elastiche e che lo sforzo non è distribuito radialmente come si era assunto in precedenti ricerche in questo campo. A parte il suo valore teorico, la soluzione può essere applicata nella meccanica dei terreni. Per illustrare questa soluzione, l'Autore presenterà in una successiva memoria i grafici degli sforzi e delle deformazioni.

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The paper was presented at the Conference on Mechanical Engineering and Mechanics, 6–7 July, 1970, Technion, Israel Institute of Technology, Haifa, Israel.     

Analysis and design of circular plates using the workhardening adaptation criterion

Summary A unified approach to both analysis (maximum load multiplier) and optimal design problems for workhardening adaptation of axialsimmetric plates is presented, via a continuous approach. The loads are assumed to arbitrarily vary but in a quasi-static manner and remaining inside a given convex loading domain. In such a framework, the assessment of the plastic deformations developed during the actual (a priori unknown) loading history is crucial, since these deformations may result to be excessive with respect to some given ductility criteria, eventhough workhardening adaptation has occured. The bounds on plastic deformations are formulated by means of a quadratic but convex function depending on some fictitious plastic strain. The nonlinear mathematical programming problem so obtained is linearized by a suitable decomposition of the nonlinear constraint into two equivalent constraints. The analysis problem is identified as a linear constrained maximization problem. The optimal design problem in the presence of limited ductility constraints, is identified as a nonlinear constrained minimization problem, the nonlinearity being due to both the objective function and to one only of the constraints: the latter however are herein shown to be suitably linearized. The optimality conditions of the mathematical programming problem are also studied and discussed, and the theory is applied to a case-study structure.

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Sommario Si studiano l'analisi (determinazione del moltiplicatore al collasso) ed il progetto ottimale di piastre radialsimmetriche di materiale rigido-plastico, assumendo come criterio base l'adattamento per incrudimento ed utilizzando un modello continuo. I carichi sono variabili in modo quasistatico all'interno di un dato dominio. In tale studio si riconosce il ruolo cruciale giocato dalla valutazione dell'entità delle deformazioni plastiche, sviluppate durante la (incognita) storia di carico reale, deformazioni che possono risultare eccessive rispetto a certi requisiti, anche in presenza di adattamento. Viene quindi ricercata una maggiorazione a priori delle deformazioni e si perviene ad una forma di tipo non lineare; il vincolo non lineare che ne scaturisce viene sdoppiato in due vincoli più semplici ad esso equivalenti. La formulazione del problema di analisi si identifica in un problema lineare di massimo vincolato. La formulazione del problema di progetto si identifica in un problema di minimo vincolato, con funzione obiettivo e vincoli non lineari, ma facilmente linearizzabili. Si studiano anche le condizioni di ottimalità del problema di progetto. Una applicazione conclude il lavoro.

     

An exact solution for one-dimensional unsteady nonlinear groundwater flow

After a brief review of the validity of Darcy's law, a nonlinear flow law is adopted for the analytical solution of a groundwater flow problem. A one-dimensional unsteady flow in plane geometry, with prescribed head at the boundaries, is studies. The solution of the analogous linear case is reviewed through the use of Boltzmann's transformation. A solution for nonlinear flow is obtained through a generalization of this transformation. Detailed expressions for specific discharge and drawdown are derived for two significant values of the exponent of the flow law. All results are presented in dimensionless form for a comparative analysis. Some significant cases are plotted. Finally, some implications of the adoption of a nonlinear flow law are discussed.

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Sommario Dopo un breve riepilogo sui limiti di validità della legge di Darcy, si adotta una formulazione non lineare della legge del moto per la risoluzione analitica di un problema di filtrazione. Si studia un moto non stazionario monodimensionale in geometria piana, con carico assegnato al contorno. Viene richiamata la soluzione dell'analogo caso lineare, tramite l'applicazione della trasformata di Boltzmann. Una soluzione per il moto non lineare è ottenuta mediante la generalizzazione di tale trasformazione. Si ricavano le espressioni della velocità apparente di filtrazione e del drawdown per due valori significativi dell'esponente della legge del moto. Tutti i risultati sono presentati in forma adimensionale per una analisi comparativa. Alcuni casi significativi sono diagrammati. In conclusione, sono discusse alcune implicazioni dell'adozione di una legge del moto non lineare.

     

On linear versus nonlinear flow rules in strain localization analysis

Summary This note contains some remarks on the analysis of bifurcation phenomena, specifically strain localization (onset of a strain rate discontinuity), in small-deformation elastoplasticity. Nonassociative flow rules are allowed for to cover constitutive models frequently adopted for frictional (and softening) materials such as concrete. The conventional derivation of the localization criterion resting on an incrementally linear comparison material is critically reviewed and compared to the criterion resulting from actual nonlinear plastic flow laws.

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Sommario Si svolgono alcune considerazioni sui fenomeni di biforcazione in solidi elastoplastici in regime di piccole deformazioni (di linearità geometrica) e precisamente sul manifestarsi di localizzazioni intese come discontinuità nel campo delle deformazioni incrementali. Si considerano leggi nonassociate. Vengono così inclusi nella trattazione modelli costitutivi frequentemente adottati per descrivere il comportamento di materiali ad attrito interno e soggetti a danneggiamento (nel senso di degrado di rigidezze elastiche in seguito a deformazioni anelastiche), oltre che soggetti a manifestazioni di instabilità per incrudimento negativo (softening). Si esamina criticamente il criterio, frequentemente adottato in letteratura, di localizzazione fondato su materiale di confronto incrementalmente lineare e si fornisce, corredato da osservazioni comparative, il criterio che risulta dall'assunzione del modello di materiale incrementale non lineare

     

Elastic-plastic behaviour with work-hardening: An appropriate model for structural software

Summary A method is proposed for the stress analysis of structures subject to elastic and plastic deformations. The method can be adapted to exploit existing computing programs for elastic stress analysis and is sufficiently subtle to describe a variety of types of work-hardening, on the basis of a limited number of essential material parameters which can be read off usually available test graphs.

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Sommario Si propone un metodo per l'analisi di strutture soggette a deformazioni elasto-plastiche. Il metodo può essere adattato in modo da sfruttare programmi di calcolo, di cui già si disponga, per l'analisi elastica di strutture ed è sufficientemente duttile da consentire la rappresentazione di tipi diversi di incrudimento, con l'uso di un numero limitato di parametri materiali che possono dedursi da grafici sforzo-deformazione generalmente disponibili.

     

On a magneto-elastic system with discontinuous coefficients and the propagation of a weak discontinuity

Summary In this paper we deduce the magneto-elastic system of equations in the three-dimensional case. As an application we study the propagation of a weak discontinuity when a strong discontinuity also occurs.

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Sommario In questa Nota si deduce un sistema di equazioni per la Magneto-elasticità con deformazioni finite nel caso tridimensionale. Come Applicazione si studia la propagazione di una discontinuità debole nella ipotesi che i coefficienti delle equazioni risultano essi stessi discontinui. Tale ipotesi risulta verificata, ad es., quando si considerano due differenti mezzi magneto-elastici uno in contatto con l'altro.

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Work supported by the CNR through the Gruppo Nazionale per la Fisica-Matematica.     

On the incompressible flow in axial turbomachinery with several closely packed blade rows

Summary The velocity field in an axial multistage turbomachinery is easily investigated, ignoring the fluid viscosity and compressibility, by means of the actuator disc theory. By developing this theory, general expressions of fluid velocity in such a machine are obtained, these in turn yield the approximate expressions usually given in the literature.

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Sommario Lo studio del campo di moto in una turbomacchina a più stadi puramente assiale per fluido inviscido ed incomprimibile viene sviluppato in modo agevole mediante la teoria del disco attuatore. Nella presente nota vengono ricavate, sviluppando tale teoria, le espressioni generali delle velocità del fluido in una tale macchina e da queste vengono derivate successivamente le espressioni approssimate comunemente riportate nella bibliografia a proposito.

     

On refined theories of composite laminates

Summary A review of the developments in the displacement-based theories of plates is presented. It is shown that many of the third-order theories reported in the literature are based on the same or equivalent displacement field, and are thus lead to the same results. A strain-consistent third-order theory is presented, which contains most existing third-order plate theories as special cases. The layer-wise laminate plate theory proposed by the author is also reviewed. The accuracy of the theories is evaluated by comparing the numerical solutions with those of the three-dimensional elasticity theory.

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Sommario Si passano in rassegna varie teorie delle piastre basate sugli spostamenti. Viene mostrato che molte delle teorie del terzo ordine che compaiono nella letteratura sono basate sullo stesso (o un equivalente) campo di spostamenti, e quindi conducono agli stessi risultati. Viene quindi presentata una teoria del terzo ordine coerente nelle deformazioni, che contiene come casi particolari la maggior parte delle esistenti teorie del terzo ordine. Viene anche rivista la teoria delle piastre a strati già proposta dall'autore. L'accuratezza delle teorie è valutata paragonando le soluzioni numeriche con quelle della teoria tri-dimensionale dell'elasticità.

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Invited Lecture presented at New Developments in Structural Mechanics, International Meeting in memory of Professor Manfredi Romano; Catania, Italy, 4–6 July 1990.