From bi-dimensional discrete model to anisotropic damage model: a feasibility study
Résumé
This study investigates using a discrete model (explicitly representing micro-cracking) as a "virtual
test machine". Anisotropic damage models often require complex experiments to be formulated and
identified. Discrete models could reduce the experimental cost of formulating an anisotropic damage
model. A beam particle model represents a 2D square specimen of quasi-brittle material in this work. A
damaging loading is applied to the specimen until the localization of micro-cracking. The evolution of
the effective elasticity tensor is measured at each load step through elastic loadings. The measurement
procedure is then illustrated with a tensile loading. Harmonic decomposition is used to analyze this
evolution. The analysis of the evolution highlights the correlation between micro-cracking and stiffness
loss. Additionally, calculating distances to symmetry classes allows quantifying anisotropy induced by
micro-cracking. Eventually, it will provide a means to build an anisotropic damage model based on
harmonic decomposition.
Ce travail étudie l'utilisation d'un modèle discret (qui représente explicitement la fissuration) comme une "machine d'essai virtuelle". En général, des expériences complexes sont requises pour formuler et identifier les modèles d'endommagement anisotropes. L'utilisation d'un modèle discret permettrait de réduire de coût experimental nécessaire à la formulation d'un modèle discret. Dans cette étude, un modèle beam-particle représente une éprouvette bidimensionnelle carrée. Un chargement endommageant est appliqué sur l'éprouvette jusqu'à la localisation de la micro-fissuration. L'évolution du tenseur d'élasticité effectif est mesurée à chaque instant via des chargements de mesure élastiques. Pour conclure, la procédure est illustrée sur un cas de traction. La décomposition harmonique est utilisée pour analyser les résultats. Cette analyse montre la correlation entre micro-fissuration et perte de rigidité. De plus, les calculs des distances aux classes de symétries permettent de quantifier l'anisotropie induite par la micro-fissuration. Cette étude pose les bases d'un projet plus complet visant à construire un modèle d'endommagement anisotrope basé sur la décomposition harmonique.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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