A geometrically nonlinear model of scalar damage coupled to plasticity

• Autorzy: Żebro T. , Kowalczyk-Gajewska K. , Pamin J.

Warianty tytułu

PL

Geometrycznie nieliniowy model skalarnego uszkodzenia sprzężonego z plastycznością

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a coupled damage-plasticity model at large strain, based on the multiplicative split of the deformation gradient into elastic and plastic parts and incorporating plasticity-induced isotropic damage. Attention is focused on an efficient implementation in the FEAP finite element package. Numerical simulations of two benchmarks are performed and possibilities of gradient enhancement are considered.

PL

W artykule przedstawiono teorię sprzężonej plastyczności i uszkodzenia przy założeniu dużych odkształceń. Jest ona oparta na iloczynowym rozkładzie gradientu deformacji na część sprężystą i plastyczną. Uwzględnia izotropowe uszkodzenie wywołane wzrostem odkształceń plastycznych. Uwagę skupiono na efektywnej implementacji sformułowania w pakiecie FEAP, opartym na metodzie elementów skończonych. Wykonano symulacje numeryczne dwu przykładowych testów. Rozważono możliwości wprowadzenia do modelu członu gradientowego.

Słowa kluczowe

EN

damage; large strain; plasticity

PL

odkształcenia duże; plastyczność; uszkodzenie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Środowisko
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 105, z. 3-Ś
• Strony: 251--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.,Wz., wykr., rys.,

Twórcy

autor

Żebro T.

autor

Kowalczyk-Gajewska K.

autor

Pamin J.

• Institute for Computational Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering, Cracow University of Technology, Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] Auricchio F., Taylor R.L., A return-map algorithm for general associative isotropic elasto-plastic materials in large deformation regimes, Int. J. Plasticity, 15:1359–1378, 1999.
• [2] Areias P.M.A., de Sa J.M.A.C., Antonio C.A.C., A gradient model for finite strain elastoplasticity coupled with damage, Finite Elements in Analysis and Design, 39(13):1191–1235, 2003.
• [3] Simo J., Algorithms for static and dynamicmultiplicative plasticity that preserve the classical return mapping schemes of the infinitesimal theory, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg., 99:61–112, 1992.
• [4] Bonet J., Wood R.D., Nonlinear continuum mechanics for finite element analysis, Cambridge University Press, Cambridge, 1997.
• [5] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., The Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics, Elsevier Butterworth-Heinemann, 6th edition, 2005.
• [6] Żebro T., Pamin J., An isotropic coupled damage-plasticity model at large strain (in Polish), in: J. Kubik, W. Kurnik, W.K. Nowacki, eds. Proc. I Congress of Polish Mechanics, Abstract p. 153,Warsaw, 2007. Publishing House of Warsaw University of Technology, Paper on CDROM (9 p.).
• [7] Lemaitre J., Chaboche J.-L., Mechanics of Solid Materials, Cambridge University Press, Cambridge 1990.
• [8] Steinmann P., Formulation and computation of geometrically non-linear gradient damage, Int. J. Numer. Meth. Engng, 46(5):757–779, 1999.
• [9] Pamin J., Gradient-enhanced continuum models: formulation, discretization and applications, Series Civil Engineering, Monograph 301, Cracow University of Technology, Cracow 2004.
• [10] Geers M.G.D., Ubachs R.L.J.M., Engelen R.A.B., Strongly non-local gradientenhanced finite strain elastoplasticity, Int. J. Numer. Meth. Engng, 56(14):2039–2068, 2003.