Adiabatic heat evaluation for dynamic plastic localization

In most cases, adiabatic plastic heating is evaluated using the inelastic heat fraction coefficient, also known as Taylor-Quinney coefficient, which is usually assumed to be constant. From the thermodynamic viewpoint, this method consists in neglecting (or including some part of) various thermomechanical couplings in the heat equation. Nevertheless this coarse method can lead to over-estimation of the temperature rise. In this paper, adiabatic shear banding incipience is considered in the context of thermal instability. It is shown that the accuracy in the prediction of favourable conditions for the onset of this plastic localization is strongly dependent on the technique retained for evaluating the plasticity induced heating. This paper aims at showing the influence of various levels of simplification of the thermal equation on the critical conditions at localization onset, the latter being obtained from a criterion based on the linear perturbation method.

---

Adiabatyczne ogrzewanie w stanie plastycznym jest w większości przypadków opisywane za pomocą ułamkowego ciepła zwanego współczynnikiem Taylora-Quinney'a, zwykle przyjmowanego jako parametr o stałej wartości. Opis taki, z punktu widzenia termodynamiki, zasadza się na pomijaniu (lub uwzględnianiu jedynie pewnej części) sprzężeń termomechanicznych w równaniu definiującym bilans cieplny. Taki zgrubny opis może prowadzić do przeszacowania wzrostu temperatury w obliczeniach dotyczących plastycznego ogrzewania. W pracy przedstawiono proces adiabatycznego formowania pasm ścinania wynikający z termicznej niestabilności. Pokazano, że dokładność w przewidywaniu korzystnych czynników dla inicjacji procesu lokalizacji odkształceń plastycznych silnie zależy od metody szacowania ciepła powstającego wskutek uplastycznienia. Celem rozważań jest pokazanie wpływu różnego stopnia uproszczeń przyjętych w równaniu bilansu cieplnego na warunki odpowiadające za pojawienie się lokalizacji odkształceń plastycznych. Te ostatnie wyznaczono za pomocą kryterium opartego na liniowej metodzie perturbacyjnej.