کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7177427 1467027 2018 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A homogenized localizing gradient damage model with micro inertia effect
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل خسارت متحرک با اثر مینور جابجایی
کلمات کلیدی
یکسان سازی، آسیب گرادیان، اینرسی مکعب، شکستگی دینامیکی، اثر نرخ فشار،
ترجمه چکیده
افزایش گرادیان متعارف، پاسخ های ساختاری را در حین شکست مواد مرتفع می کند. با این حال، آن را باعث پدیده رشد آسیب فیزیکی، که در اینجا نشان داده شده برای ادامه در پویایی. مسائل مشابه با رویکرد میانگین سازگاری گزارش شده است. در نتیجه، افزایش غیر معمول موضعی نمی تواند به طور کافی شکست شکست دینامیکی مواد شبه ضعیف، به ویژه در رژیم سرعت بالا، را توضیح دهد، جایی که یک پروفیل خسارت منتشر شده مانع توسعه مکانیک های نزدیک به فاصله می شود. برای این منظور، یک تئوری همگن سازی پیشنهاد می شود تا فرآیندهای میکرو را به مقیاس بزرگ تبدیل کنید. با استفاده از مدلهای ساده ساده در مقیاس میکرو برای توصیف مکانیزم شکست، یک میدان سینماتیک اضافی برای ضبط تغییرات تغییر شکل و سرعت در یک سلول واحد معرفی می شود. یک همبستگی پر انرژی بین میکرو و ماکرو برای تضمین سازگاری در دو مقیاس بعدی اعمال می شود. نتیجه تعادل میکروموژن همگرا تقریبا شبیه بیان گرادیان متداول است، اگر چه با یک دامنه متقابل که با آسیب کاهش می یابد، با یک اثر مینرژنی کوچک تکمیل می شود. با توجه به مثال بار مستقیم فشار مستقیم، مدل همگن شده نشان می دهد که پاسخ های غیر فیزیکی به دست آمده با افزایش غیرخطی معمولی را حل می کند. همچنین توانایی پیش بینی مدل همگن با توجه به آزمون های شکست بتن با پیش بینی های خوب در خصوص ویژگی های شکست، مانند پروفیل های تقسیم بندی و استحکام کششی پویا، با سه بار بارگیری متفاوت، نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
یک مدل خسارت متحرک با اثر مینور جابجایی
چکیده انگلیسی
The conventional gradient enhancement regularizes structural responses during material failure. However, it induces a spurious damage growth phenomenon, which is shown here to persist in dynamics. Similar issues were reported with the integral averaging approach. Consequently, the conventional nonlocal enhancement cannot adequately describe the dynamic fracture of quasi-brittle materials, particularly in the high strain rate regime, where a diffused damage profile precludes the development of closely spaced macrocracks. To this end, a homogenization theory is proposed to translate the micro processes onto the macro scale. Starting with simple elementary models at the micro scale to describe the fracture mechanisms, an additional kinematic field is introduced to capture the variations in deformation and velocity within a unit cell. An energetic equivalence between micro and macro is next imposed to ensure consistency at the two scales. The ensuing homogenized microforce balance resembles closely the conventional gradient expression, albeit with an interaction domain that decreases with damage, complemented by a micro inertia effect. Considering a direct single pressure bar example, the homogenized model is shown to resolve the non-physical responses obtained with conventional nonlocal enhancement. The predictive capability of the homogenized model is furthermore demonstrated by considering the spall tests of concrete, with good predictions on failure characteristics such as fragmentation profiles and dynamic tensile strengths, at three different loading rates.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanics and Physics of Solids - Volume 116, July 2018, Pages 370-390
نویسندگان
, ,