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Presentation of a new 2D fast and straightforward version for the Lemaitre’s ductile damage model

子程序 计算机模拟 材料科学 结构工程 计算机科学 机械 工程类 物理 操作系统
作者
M. S. Sadeghi Nezhad,Farhad Haji Aboutalebi,Mohammad Mashayekhi
出处
期刊:Mechanics Based Design of Structures and Machines [Taylor & Francis]
卷期号:: 1-29 被引量:1
标识
DOI:10.1080/15397734.2023.2301392
摘要

Damage is an undesirable and progressive process that ultimately leads to complete failure of materials. Obtaining a robust tool to precisely and reliably predict damage evolution behavior in ductile sheet metals is among the most crucial challenges for researchers and engineers. In this paper, first, based on the continuum damage mechanics (CDM) and the original Lemaitre's ductile damage model, a new 2D fast and straightforward version specialized for the plane stress conditions as well as a novel numerical integration algorithm are fully presented. Additionally, a modified numerical approach, founded on the bisection method is suggested for determining the material-dependent ductile damage parameter of the model. Then, an explicit subroutine is developed and implemented to numerically predict damage evolution behavior in different ductile sheet metals and shapes. Finally, the numerical simulation results of damage initiation, growth, and crack onset are attained and validated. The numerical simulation predicted results reveal that the novel offered version of the Lemaitre's ductile damage model in conjunction with the enhanced numerical approach is able to more rapidly predict the material-dependent ductile damage parameter and also the evolution of damage in ductile sheet metals under various loading and boundary conditions.
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