Lemaitre's damage nonlocal model performance under crack initiation and propagation

• Autorzy: Seabra M. , Cesar de Sa J.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie nielokalnego modelu Lemaitre’a w modelowaniu powstawania i rozprzestrzeniania się pęknięć

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Modelling of ductile fracture is a rather challenging task due to the complexity of the physical phenomena involved. In ductile metals, material progressive degradation, which is strongly associated with large plastic straining, may be captured using the Lemaitre damage model. Nevertheless, to model the propagation of macro-cracks, the use of a discontinuous approach is in general imperative. Therefore, in this work, the Lemaitre Damage model is combined with the XFEM for a complete description of ductile failure. In addition, as in general continuous softening models suffer from pathological mesh dependence, a non-local formulation is implemented and its effects on crack initiation and propagation are evaluated.

PL

Modelowanie pęknięć plastycznych jest zagadnieniem trudnym ze względu na złożoność występujących zjawisk fizycznych. W metalach plastycznych postępujące zniszczenie materiału, związane ściśle z dużymi odkształceniami plastycznymi, może być opisane modelem opracowanym przez Lemaitre’a. Niemniej jednak model propagacji makro uszkodzeń wymaga uwzględnienia nieciągłości tych zjawisk. Dlatego w niniejszej pracy model uszkodzeń Lemaitre’a został połączony z modelem XMES, co pozwoliło na kompletny opis zjawiska pęknięcia plastycznego. Ponadto, ponieważ modele ciągłe stosowane do opisu mięknięcia materiału są uzależnione od siatki elementów skończonych, zastosowano sformułowanie nielokalne, co umożliwiło modelowanie zarówno inicjacji jak i rozprzestrzeniania się pęknięć.

Słowa kluczowe

EN

ductile fracture; XFEM; nonlocal model

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 13, No. 1
• Strony: 30--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Seabra M.

• IDMEC-Institute for Mechanical Engineering Faculty of Engineering, University of Porto Rua Dr. Roberto Frias s/n 4200-465 Porto, Portugal

autor

Cesar de Sa J.

• IDMEC-Institute for Mechanical Engineering Faculty of Engineering, University of Porto Rua Dr. Roberto Frias s/n 4200-465 Porto, Portugal

Bibliografia

• Andrade, F., Pires, F., Cesar De Sa, J., Malcher, L., 2009. Improvement of the numerical prediction of ductile failure with an integral nonlocal damage model, Int. J. Material Forming, 2, 439-442.
• Belytschko, T., Black, T. 1999. Elastic crack growth in finite elements with minimal remeshing, Int. J. Num. Meth. Engng, 45, 601-620.
• Cottrell, J. A., Hughes, T., Bazilevs, Y. 2009, Isogeometric analysis - towards Integration of CAD and FEA. Wiley, Chichester UK.
• Lemaitre, J., Chaboche, J. L. 1990 Mechanics of Solid Materials. Cambridge University Press, Cambridge.
• Seabra, M., Sustaric, P., Cesar De Sa, J., T. Rodic, T., 2012, Damage driven crack initiation and propagation in ductile metals using XFEM, Computational Mechanics, DOI 10.1007/s00466-012-0804-9.