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Phase field modelling of anisotropic crack propagation

Authors :
Julien Réthoré
Marie-Christine Baietto
Thanh Tung Nguyen
Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures [Villeurbanne] (LaMCoS)
Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (GeM)
Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Mécanique Multiéchelle pour les solides (MIMESIS)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures [Villeurbanne] ( LaMCoS )
Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon )
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique ( GeM )
Université de Nantes ( UN ) -École Centrale de Nantes ( ECN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Source :
European Journal of Mechanics-A/Solids, European Journal of Mechanics-A/Solids, Elsevier, 2017, ⟨10.1016/j.euromechsol.2017.05.002⟩, European Journal of Mechanics-A/Solids, Elsevier, 2017
Publication Year :
2017
Publisher :
HAL CCSD, 2017.

Abstract

International audience; Anisotropy is inherent to crystalline materials (among others) due to the symmetry of the atomic lattice. However, failure anisotropy is questioning the foundations of brittle failure as the equivalence between the principle of local symmetry and the maximum energy release rate criterion is no longer valid. Many experimental observations have been reported in the literature but anisotropic failure is thus still an open path for fundamental research. The aim of the paper is to propose a phase field model that could reproduce (energetically) non-free anisotropic crack bifurcation within a framework allowing for robust and fast numerical simulations. After the model and its finite element implementation have been detailed, its ability to capture the thought phenomenon is illustrated through several examples.

Details

Language :
English
ISSN :
09977538
Database :
OpenAIRE
Journal :
European Journal of Mechanics-A/Solids, European Journal of Mechanics-A/Solids, Elsevier, 2017, ⟨10.1016/j.euromechsol.2017.05.002⟩, European Journal of Mechanics-A/Solids, Elsevier, 2017
Accession number :
edsair.doi.dedup.....a7d1b34cc07c833d3db75953e0d227da