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Sand Plasticity Model Accounting for Inherent Fabric Anisotropy / Dafalias, Yannis F. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°11 (Novembre 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°11 (Novembre 2004) . - 1319-1333 p. Titre : Sand Plasticity Model Accounting for Inherent Fabric Anisotropy Titre original : Anisotropie Inhérente d'Explication Modèle de Tissu de Plasticité de Sable Type de document : texte imprimé Auteurs : Dafalias, Yannis F., Auteur ; Papadimitriou, Achilleas G., Auteur ; Li, Xiang S. ; Kaliakin, Victor N., Editeur scientifique Article en page(s) : 1319-1333 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Anisotropy  Constitutive  models  Dilatancy  Sand  Plasticity  Fabrics  Anisotropie  Modèles  constitutifs  Epaississement  Sable  Plasticité  Tissus Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A sand plasticity constitutive model is presented herein, which accounts for the effect of inherent fabric anisotropy on the mechanical response. The anisotropy associated with particles’ orientation distribution, is represented by a second-order symmetric fabric tensor, and its effect is quantified via a scalar-valued anisotropic state variable, A. A is defined as the first joint isotropic invariant of the fabric tensor and a properly defined loading direction tensor, scaled by a function of a corresponding Lode angle. The hardening plastic modulus and the location of the critical state line in the void ratio—mean effective stress space, on which the dilatancy depends, are made functions of A. The incorporation of this dependence on A in a pre-existing stress-ratio driven, bounding surface plasticity constitutive model, achieves successful simulations of test results on sand for a wide variation of densities, pressures, loading manners, and directions. In particular, the drastic difference in material response observed experimentally for different directions of the principal stress axes with respect to the anisotropy axes, is well simulated by the model. The proposed definition and use of A has generic value, and can be incorporated in a large number of other constitutive models in order to account for inherent fabric anisotropy effects. Un modèle constitutif de plasticité de sable est présenté ci-dessus, qui explique l'effet de l'anisotropie inhérente de tissu sur la réponse mécanique. L'anisotropie liée distribution d'orientation à particules', est représentée par un tenseur symétrique de tissu du second degré, et son effet est mesuré par l'intermédiaire d'une variable anisotrope évaluée scalaire d'état, A. A est défini comme l'invariable isotrope du premier joint du tenseur de tissu et d'un tenseur de chargement correctement défini de direction, mesuré par une fonction d'un angle correspondant de filon. Le module en plastique durcissant et l'endroit de la frontière d'état critique dans l'espace efficace d'effort de moyen vide de rapport, duquel l'épaississement dépend, sont faits à des fonctions d'A. L'incorporation de cette dépendance à l'égard A dans un rapport préexistant d'effort conduit, modèle constitutif de bondissement de plasticité extérieure, réalise des simulations réussies des résultats d'essai sur le sable pour une grande variation des densités, des pressions, des façons de chargement, et des directions. En particulier, la différence énergique dans la réponse matérielle observée expérimentalement pour différentes directions de l'effort principal diminue en ce qui concerne les haches d'anisotropie, est bien simulée par le modèle. La définition et l'utilisation proposées d'A a la valeur générique, et peut être incorporée dans un grand nombre d'autres modèles constitutifs afin d'expliquer des effets inhérents d'anisotropie de tissu. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : yfdafalias@ucdavis.edu, loupapas@alum.mit.edu, xsli@ust.hk [article] Sand Plasticity Model Accounting for Inherent Fabric Anisotropy = Anisotropie Inhérente d'Explication Modèle de Tissu de Plasticité de Sable [texte imprimé] / Dafalias, Yannis F., Auteur ; Papadimitriou, Achilleas G., Auteur ; Li, Xiang S. ; Kaliakin, Victor N., Editeur scientifique . - 1319-1333 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°11 (Novembre 2004) . - 1319-1333 p. Mots-clés : Anisotropy  Constitutive  models  Dilatancy  Sand  Plasticity  Fabrics  Anisotropie  Modèles  constitutifs  Epaississement  Sable  Plasticité  Tissus Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A sand plasticity constitutive model is presented herein, which accounts for the effect of inherent fabric anisotropy on the mechanical response. The anisotropy associated with particles’ orientation distribution, is represented by a second-order symmetric fabric tensor, and its effect is quantified via a scalar-valued anisotropic state variable, A. A is defined as the first joint isotropic invariant of the fabric tensor and a properly defined loading direction tensor, scaled by a function of a corresponding Lode angle. The hardening plastic modulus and the location of the critical state line in the void ratio—mean effective stress space, on which the dilatancy depends, are made functions of A. The incorporation of this dependence on A in a pre-existing stress-ratio driven, bounding surface plasticity constitutive model, achieves successful simulations of test results on sand for a wide variation of densities, pressures, loading manners, and directions. In particular, the drastic difference in material response observed experimentally for different directions of the principal stress axes with respect to the anisotropy axes, is well simulated by the model. The proposed definition and use of A has generic value, and can be incorporated in a large number of other constitutive models in order to account for inherent fabric anisotropy effects. Un modèle constitutif de plasticité de sable est présenté ci-dessus, qui explique l'effet de l'anisotropie inhérente de tissu sur la réponse mécanique. L'anisotropie liée distribution d'orientation à particules', est représentée par un tenseur symétrique de tissu du second degré, et son effet est mesuré par l'intermédiaire d'une variable anisotrope évaluée scalaire d'état, A. A est défini comme l'invariable isotrope du premier joint du tenseur de tissu et d'un tenseur de chargement correctement défini de direction, mesuré par une fonction d'un angle correspondant de filon. Le module en plastique durcissant et l'endroit de la frontière d'état critique dans l'espace efficace d'effort de moyen vide de rapport, duquel l'épaississement dépend, sont faits à des fonctions d'A. L'incorporation de cette dépendance à l'égard A dans un rapport préexistant d'effort conduit, modèle constitutif de bondissement de plasticité extérieure, réalise des simulations réussies des résultats d'essai sur le sable pour une grande variation des densités, des pressions, des façons de chargement, et des directions. En particulier, la différence énergique dans la réponse matérielle observée expérimentalement pour différentes directions de l'effort principal diminue en ce qui concerne les haches d'anisotropie, est bien simulée par le modèle. La définition et l'utilisation proposées d'A a la valeur générique, et peut être incorporée dans un grand nombre d'autres modèles constitutifs afin d'expliquer des effets inhérents d'anisotropie de tissu. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : yfdafalias@ucdavis.edu, loupapas@alum.mit.edu, xsli@ust.hk