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Adaptative Resolution of Localized Damage in Quasi-Brittle Materials / Patzák, Bořek in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°6 (Juin 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°6 (Juin 2004) . - 720-732 p. Titre : Adaptative Resolution of Localized Damage in Quasi-Brittle Materials Titre original : Résolution Adaptative des Dommages Localisés en Matériaux Quasi Fragiles Type de document : texte imprimé Auteurs : Patzák, Bořek, Auteur ; Jirásek, Milan, Auteur ; Anandarajah, A. Rajah, Editeur scientifique Article en page(s) : 720-732 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damage  Brittleness  Material  properties  Anisotropy  Cracking  dommages  Fragilité  Propriétés  matérielles  Anisotropie  Criquage Résumé : This Paper presents an adaptive mesh refinement technique suitable for the resolution of highly localized damage in concrete and other quasi-brittle materials. The objectivity of the description of softening is ensured by using regularized material models based on the concept of nonlocal averaging, which is applied to isotropic and anisotropic damage formulations. The distributions of strain and internal variables produced by such regularized models are continuous, which facilitates the projection of information from one finite element mesh onto another. However, not all mapping algorithms for the transfer of internal variables preserve the basic characteristics of the localized process zone. The paper evaluates and compares three mapping algorithms, which are based on the closest-point transfer, least-squares projection, and shape-function projection. It also briefly comments on other important components of a complete adaptive strategy, i.e., on the error indicator, refinement rules, and mesh generator. The efficiency of the proposed strategy is illustrated by examples that treat straight as well as curved crack trajectories. The underlying material model is a nonlocal integral formulation of anisotropic damage based on the microplane concept. Cet Article présente une technique adaptative d'amélioration de maille appropriée pour la résolution des dommages fortement localisés en béton et d'autres matériaux quasi-fragiles. L'objectivité de la description de se ramollir est assurée en employant les modèles matériels régularisés basés sur le concept de faire la moyenne non-local, qui est appliqué aux formulations isotropes et anisotropes de dommages. Les distributions de la contrainte et des variables internes produites par de tels modèles régularisés sont continues, qui facilite la projection d'information d'une maille finie d'élément sur des autres. Cependant, non tous les algorithmes traçants pour le transfert des variables internes préservent les caractéristiques de base de la zone de processus localisée. Le papier évalue et compare trois algorithmes traçants, qui sont basés sur le transfert de point le plus étroit, la projection des moindres carrés, et la projection de fonction de forme. Il présente également brièvement ses observations sur d'autres composants importants d'une stratégie adaptative complète, c.-à-d., sur l'indicateur d'erreur, les règles d'amélioration, et le générateur de maille. L'efficacité de la stratégie proposée est illustrée par les exemples qui traitent directement aussi bien que la trajectoire incurvée de fente. Le modèle matériel fondamental est une formulation intégrale nonlocal des dommages anisotropes basée sur le concept d'micro-avion. DEWEY : 620.1 AME En ligne : milan.jirasek@epfl.ch [article] Adaptative Resolution of Localized Damage in Quasi-Brittle Materials = Résolution Adaptative des Dommages Localisés en Matériaux Quasi Fragiles [texte imprimé] / Patzák, Bořek, Auteur ; Jirásek, Milan, Auteur ; Anandarajah, A. Rajah, Editeur scientifique . - 720-732 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°6 (Juin 2004) . - 720-732 p. Mots-clés : Damage  Brittleness  Material  properties  Anisotropy  Cracking  dommages  Fragilité  Propriétés  matérielles  Anisotropie  Criquage Résumé : This Paper presents an adaptive mesh refinement technique suitable for the resolution of highly localized damage in concrete and other quasi-brittle materials. The objectivity of the description of softening is ensured by using regularized material models based on the concept of nonlocal averaging, which is applied to isotropic and anisotropic damage formulations. The distributions of strain and internal variables produced by such regularized models are continuous, which facilitates the projection of information from one finite element mesh onto another. However, not all mapping algorithms for the transfer of internal variables preserve the basic characteristics of the localized process zone. The paper evaluates and compares three mapping algorithms, which are based on the closest-point transfer, least-squares projection, and shape-function projection. It also briefly comments on other important components of a complete adaptive strategy, i.e., on the error indicator, refinement rules, and mesh generator. The efficiency of the proposed strategy is illustrated by examples that treat straight as well as curved crack trajectories. The underlying material model is a nonlocal integral formulation of anisotropic damage based on the microplane concept. Cet Article présente une technique adaptative d'amélioration de maille appropriée pour la résolution des dommages fortement localisés en béton et d'autres matériaux quasi-fragiles. L'objectivité de la description de se ramollir est assurée en employant les modèles matériels régularisés basés sur le concept de faire la moyenne non-local, qui est appliqué aux formulations isotropes et anisotropes de dommages. Les distributions de la contrainte et des variables internes produites par de tels modèles régularisés sont continues, qui facilite la projection d'information d'une maille finie d'élément sur des autres. Cependant, non tous les algorithmes traçants pour le transfert des variables internes préservent les caractéristiques de base de la zone de processus localisée. Le papier évalue et compare trois algorithmes traçants, qui sont basés sur le transfert de point le plus étroit, la projection des moindres carrés, et la projection de fonction de forme. Il présente également brièvement ses observations sur d'autres composants importants d'une stratégie adaptative complète, c.-à-d., sur l'indicateur d'erreur, les règles d'amélioration, et le générateur de maille. L'efficacité de la stratégie proposée est illustrée par les exemples qui traitent directement aussi bien que la trajectoire incurvée de fente. Le modèle matériel fondamental est une formulation intégrale nonlocal des dommages anisotropes basée sur le concept d'micro-avion. DEWEY : 620.1 AME En ligne : milan.jirasek@epfl.ch