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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/33225
Title: A variational approach to the phase field modeling of brittle and ductile fracture
Authors: Rodríguez , Patricio
Ulloa, Jaciento
Samaniego, Cristóbal
Samaniego Alvarado, Esteban Patricio
metadata.dc.ucuenca.correspondencia: Rodríguez , Patricio, patricio.rodriguezc@ucuenca.ec
Keywords: Damage
Phase Fields
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio: 2. Ingeniería y Tecnología
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado: 2.5.1 Ingeniería de Materiales
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico: 2.5 Materiales de Ingeniería
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio: 07 - Ingeniería, Industria y Construcción
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado: 0715 - Mecánica y Metalurgia
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico: 071 - Ingeniería y Profesiones Afines
Issue Date: 2018
metadata.dc.ucuenca.embargoend: 2-Aug-2050
metadata.dc.ucuenca.volumen: volumen 144
metadata.dc.source: International Journal of Mechanical Sciences
metadata.dc.identifier.doi: 10.1016/j.ijmecsci.2018.05.009
metadata.dc.type: ARTÍCULO
The modeling of the post-critical behavior of materials is still a scientific challenge. This is especially true when dealing with materials that undergo complex behavior, in which several mechanisms are combined. This physical complexity is reflected in the mathematics and the numerics of this kind of problems. In this work, we study the modeling of brittle and ductile fracture. We adopt regularized kinematics based on a phase field description of the fracture topology. In order to ensure mathematical soundness, we use a rigorous variational framework for dissipative rate-independent materials. This framework allows to introduce several dissipative mechanisms in a straightforward and clear manner. For instance, gradients for both damage and plasticity are introduced. This implies the existence of two internal length scales that control the degree of ductility of the macroscopic fracture mechanism. A finite element discretization allows to test the possibilities of the proposed model to describe different fracture behaviors with several benchmark numerical experiments. In addition, the variational framework naturally leads to a robust staggered algorithm. Despite the simplicity of the numerical solution, different types of fracture processes can be described as particular cases: quasi-brittle, elasto-plastic brittle, and ductile.
Se trata de un enfoque varacional a la modelización de fractura tanto frágil como dúctil. Se usa una variable tipo phase-field para determinar los puntos del sólido en los cuales se está produciendo fractura.
URI: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85048721463&origin=inward
metadata.dc.ucuenca.urifuente: https://www.journals.elsevier.com/international-journal-of-mechanical-sciences
ISSN: 0020-7403
Appears in Collections:Artículos

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