Potential-based constitutive models for cohesive interfaces : theory, implementation and examples
Potential-based constitutive models for cohesive interfaces : theory, implementation and examples
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基于势的内聚界面本构模型：理论、实现和示例
DOI：
10.1016/j.compositesb.2014.08.024
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发表时间：
2015
影响因子：
13.1
通讯作者：
J. P M. Hoefnagels
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Matthias Leuschner;Felix Fritzen;J. A. W. van Dommelen;J. P M. Hoefnagels
内聚界面出现在许多材料或结构中，例如复合材料或粘合剂粘结。自20世纪90年代初以来，内聚区模型最初被引入断裂力学中用于模拟裂纹尖端，用于描述内聚界面的本构行为。在本论文中，广义标准材料（GSM）的概念从整体行为的建模转移到内聚区。由此获得的基于势的框架被称为标准耗散内聚区（SD-CZ）。在此框架内，一个不可逆的界面模型开发的一维情况下，随后扩展到三维横观各向同性。虽然某些应用可能需要本构法的潜在结构，但它也带来了数字实施方面的好处。据作者所知，这是第一种在GSM框架中进行界面建模的方法，其中考虑了损伤和软化等耗散效应以及混合模式消粘的法向切向耦合。实验数据和现有的凝聚力区域模型的比较概述的方法的能力。
Cohesive interfaces appear in many materials or structures, e.g. composites or adhesive bonds. Originally introduced to model crack tips in fracture mechanics, cohesive zone models are used to describe the constitutive behavior of cohesive interfaces since the early 1990s. In the present contribution, the concept of generalized standard materials (GSM) is transferred from the modeling of bulk behavior to cohesive zones. The potential-based framework obtained hereby is referred to as standard dissipative cohesive zones (SD-CZ). Within this framework, an irreversible interface model is developed for the one-dimensional case and subsequently extended to three-dimensional transverse isotropy. While the potential structure of the constitutive law may be required for certain applications, it also brings benefits with regard to the numerical implementation. To the best knowledge of the authors, this is the first approach to interface modeling in a GSM-like framework, where dissipative effects like damage and softening are considered as well as normal-tangential coupling for mixed-mode decohesion. Comparisons to experimental data and existing cohesive zone models outline the capabilities of the approach.
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DOI：
10.1016/j.ijsolstr.2013.06.019
发表时间：
2013-10
期刊：
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--
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M. Ortiz;L. Stainier
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M. Kolluri;M. Thissen;J. Hoefnagels;J. V. Dommelen;M. Geers