Fracture modeling in composite structures containing orthotropic materials by incorporating strain orthogonal decompositions into phase-field method of interfacial damage

正交异性材料 断裂(地质) 复合材料 结构工程 材料科学 复合数 领域(数学) 拉伤 相(物质) 工程类 数学 有限元法 物理 内科学 医学 纯数学 量子力学
作者
Ba-Thanh Vu,H. Le Quang,Qi‐Chang He
出处
期刊:Engineering Computations [Emerald (MCB UP)]
标识
DOI:10.1108/ec-12-2023-0951
摘要

Purpose The phase-field method of interfacial damage is used to simulate the damage in composite structures containing the brittle orthotropic materials and their interface. Design/methodology/approach In the brittle fracture modeling, the strain tensor is decomposed into positive and negative parts characterizing tension and compression behaviors. By requiring an elastic energy preserving transformation involving the elastic stiffness tensor, these two strain parts must satisfy the orthogonality condition in the sense that the elastic stiffness tensor responds as a metric. However, most of the recent phase-field methods for brittle fracture do not verify this orthogonality condition. Additionally, to describe the damage in structures with anisotropic phases, recent studies have used multiple phase-field variables, with each preferential orientation represented by a phase-field variable to describe the bulk damage of component materials. This approach increases the complexity of simulation procedure. These disadvantages motivate the present study aimed at enhancing the simulation method. Findings The present study improves the phase-field method of interfacial damage by (1) incorporating the strain orthogonality condition into the phase-field method; (2) using only one phase-field variable instead of multiple phase-field variables to simulate damage in component orthotropic phases; and (3) investigating the interaction between interfacial damage and bulk damage as well as the effect of orientation tensor of preferential orientation in each orthotropic phase and the interfacial parameters on crack branching in composite structures. Originality/value Through several simulation examples, the present simulation method is proven to be accurate, effective, and helps the simulation process simpler than previous relevant methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dejavu给dejavu的求助进行了留言
4秒前
努力的宝汁完成签到 ,获得积分10
8秒前
LXZ完成签到,获得积分10
9秒前
JamesPei应助三伏天采纳,获得10
9秒前
knn完成签到,获得积分10
15秒前
何晓俊完成签到,获得积分10
18秒前
阳光万声完成签到 ,获得积分10
18秒前
张可完成签到 ,获得积分10
20秒前
PM2555完成签到 ,获得积分10
20秒前
孙皓然完成签到 ,获得积分10
21秒前
boom完成签到 ,获得积分10
23秒前
lgh完成签到,获得积分10
24秒前
小唐完成签到,获得积分10
25秒前
森林木完成签到,获得积分10
27秒前
跳跃太清完成签到 ,获得积分10
28秒前
SciGPT应助lgh采纳,获得10
30秒前
刺猬完成签到,获得积分10
33秒前
郭京京完成签到 ,获得积分10
35秒前
温婉的夏烟完成签到 ,获得积分10
36秒前
机智的小羊尾完成签到 ,获得积分10
40秒前
洋洋爱吃枣完成签到 ,获得积分10
40秒前
40秒前
倪小呆完成签到 ,获得积分10
43秒前
nusiew完成签到,获得积分10
44秒前
路过完成签到 ,获得积分10
44秒前
荔枝完成签到 ,获得积分10
44秒前
44秒前
zhiqing完成签到 ,获得积分10
46秒前
小李新人完成签到 ,获得积分10
49秒前
lu完成签到,获得积分10
54秒前
忆前尘完成签到,获得积分10
55秒前
万能的小叮当完成签到,获得积分0
56秒前
1111chen完成签到 ,获得积分20
1分钟前
风信子deon01完成签到,获得积分10
1分钟前
wushuimei完成签到 ,获得积分10
1分钟前
杠赛来完成签到,获得积分10
1分钟前
Driscoll完成签到 ,获得积分10
1分钟前
火山羊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无情的语堂完成签到 ,获得积分20
1分钟前
菲1208完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180028
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830388
关于积分的说明 7976543
捐赠科研通 2491954
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329130
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635669
版权声明 602954