A variational approach to the phase field modeling of brittle and ductile fracture

dc.contributor.authorRodríguez , Patricio
dc.contributor.authorUlloa, Jaciento
dc.contributor.authorSamaniego, Cristóbal
dc.contributor.authorSamaniego Alvarado, Esteban Patricio
dc.date.accessioned2019-08-02T15:51:41Z
dc.date.available2019-08-02T15:51:41Z
dc.date.issued2018
dc.descriptionSe 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.
dc.description.abstractThe 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.
dc.identifier.doi10.1016/j.ijmecsci.2018.05.009
dc.identifier.issn0020-7403
dc.identifier.urihttps://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85048721463&origin=inward
dc.language.isoes_ES
dc.sourceInternational Journal of Mechanical Sciences
dc.subjectDamage
dc.subjectDuctile
dc.subjectEnergetic
dc.subjectFracture
dc.subjectGradient
dc.subjectPhase Fields
dc.subjectPlasticity
dc.subjectVariational
dc.titleA variational approach to the phase field modeling of brittle and ductile fracture
dc.typeARTÍCULO
dc.ucuenca.afiliacionRodríguez, P., Universidad de Cuenca, Cuenca, Ecuador; Rodríguez, P., Leibniz Universitat Hannover (Hannover), Hannover, Alemania
dc.ucuenca.afiliacionUlloa, J., Universidad de Lovaina, Heverlee, Belgica; Ulloa, J., Universidad de Cuenca, Departamento de Recursos Hídricos y Ciencias Ambientales, Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.afiliacionSamaniego, C., Centro de Supercomputación de Barcelona BSC CNS (Barcelona), Barcelona, España
dc.ucuenca.afiliacionSamaniego, E., Universidad de Cuenca, Facultad de Ingeniería, Cuenca, Ecuador; Samaniego, E., Universidad de Cuenca, Departamento de Recursos Hídricos y Ciencias Ambientales, Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio2. Ingeniería y Tecnología
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado2.5.1 Ingeniería de Materiales
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico2.5 Materiales de Ingeniería
dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio07 - Ingeniería, Industria y Construcción
dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado0715 - Mecánica y Metalurgia
dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico071 - Ingeniería y Profesiones Afines
dc.ucuenca.correspondenciaRodríguez , Patricio, patricio.rodriguezc@ucuenca.ec
dc.ucuenca.cuartilQ1
dc.ucuenca.embargoend2050-08-02
dc.ucuenca.embargointerno2050-08-02
dc.ucuenca.factorimpacto1.471
dc.ucuenca.idautorSgrp-262-1
dc.ucuenca.idautor0000-0001-7616-5408
dc.ucuenca.idautor0000-0002-3961-2261
dc.ucuenca.idautor0102052594
dc.ucuenca.indicebibliograficoSCOPUS
dc.ucuenca.numerocitaciones0
dc.ucuenca.urifuentehttps://www.journals.elsevier.com/international-journal-of-mechanical-sciences
dc.ucuenca.versionVersión publicada
dc.ucuenca.volumenvolumen 144

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