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Auteur Manzari, Madjid T.
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Affiner la rechercheContinuum Damage Approach to Asphalt Concrete Fatigue Modeling / Bodin, Didier in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°6 (Juin 2004)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°6 (Juin 2004) . - 700-708 p.
Titre : Continuum Damage Approach to Asphalt Concrete Fatigue Modeling Titre original : Approche de Dommages de Continuum à Modélisation Concret de Fatigue d'Asphalte Type de document : texte imprimé Auteurs : Bodin, Didier, Auteur ; Pijaudier-Cabot, Gilles, Auteur ; de la Roche, Chantal ; Piau, Jean-Michel ; Chabot, Armelle ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique Article en page(s) : 700-708 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Asphalt concrete Fatigue Damage Cracking Pavements Constitutive relations Béton d'asphalte Fatigue Dommages Criquage Trottoirs Relations constitutives Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A nonlocal damage model is proposed to predict the behavior of pavement fatigue cracking. This constitutive relation has been implemented in a finite-element code, along with a self-adaptive jump-in-cycle procedure for high cycle fatigue computations. Strain localization analysis shows that during uniaxial fatigue tests, bifurcation due to strain softening occurs much later than in monotonic tests. The incorporation of an internal length into the constitutive model is advocated since the model should encompass loading histories with very different amplitudes of cycles, in which localization may still occur. The influence of the internal length on the fatigue life of bending beams is also investigated. Calibration of the damage model is performed after thermal effects have been evaluated and accounted for in a simplified way, uncoupled to damage. Parameter identification is performed in bending and uniaxial tests. The resulting calibrated constitutive relation is found to yield a good description of several different uniaxial tests.
On propose un modèle nonlocal de dommages pour prévoir le comportement de fendre de fatigue de trottoir. Cette relation constitutive a été mise en application dans un code fini d'élément, avec un saut adaptatif d'art de l'auto-portrait de procédé de cycle pour des calculs élevés de fatigue de cycle. L'analyse de localisation de contrainte prouve que pendant les essais axiaux de fatigue d'uni, la bifurcation due à se ramollir de contrainte se produit beaucoup plus tard que dans les essais monotoniques. L'incorporation d'une longueur interne dans le modèle constitutif est préconisée puisque le modèle devrait entourer des histoires de chargement avec des amplitudes de cycles très différentes, dans lesquels la localisation peut immobile se produire. L'influence de la longueur interne la vie de fatigue des faisceaux de recourbement est également étudiée. Le calibrage du modèle de dommages est effectué après que des effets thermiques aient été évalués et expliqués dedans une manière simplifiée, désaccouplé aux dommages. L'identification de paramètre est effectuée en le ployage et les essais uniaxiaux. La relation constitutive calibrée résultante s'avère pour rapporter une bonne description de plusieurs différents essais uniaxiaux.
[article] Continuum Damage Approach to Asphalt Concrete Fatigue Modeling = Approche de Dommages de Continuum à Modélisation Concret de Fatigue d'Asphalte [texte imprimé] / Bodin, Didier, Auteur ; Pijaudier-Cabot, Gilles, Auteur ; de la Roche, Chantal ; Piau, Jean-Michel ; Chabot, Armelle ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique . - 700-708 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°6 (Juin 2004) . - 700-708 p.
Mots-clés : Asphalt concrete Fatigue Damage Cracking Pavements Constitutive relations Béton d'asphalte Fatigue Dommages Criquage Trottoirs Relations constitutives Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A nonlocal damage model is proposed to predict the behavior of pavement fatigue cracking. This constitutive relation has been implemented in a finite-element code, along with a self-adaptive jump-in-cycle procedure for high cycle fatigue computations. Strain localization analysis shows that during uniaxial fatigue tests, bifurcation due to strain softening occurs much later than in monotonic tests. The incorporation of an internal length into the constitutive model is advocated since the model should encompass loading histories with very different amplitudes of cycles, in which localization may still occur. The influence of the internal length on the fatigue life of bending beams is also investigated. Calibration of the damage model is performed after thermal effects have been evaluated and accounted for in a simplified way, uncoupled to damage. Parameter identification is performed in bending and uniaxial tests. The resulting calibrated constitutive relation is found to yield a good description of several different uniaxial tests.
On propose un modèle nonlocal de dommages pour prévoir le comportement de fendre de fatigue de trottoir. Cette relation constitutive a été mise en application dans un code fini d'élément, avec un saut adaptatif d'art de l'auto-portrait de procédé de cycle pour des calculs élevés de fatigue de cycle. L'analyse de localisation de contrainte prouve que pendant les essais axiaux de fatigue d'uni, la bifurcation due à se ramollir de contrainte se produit beaucoup plus tard que dans les essais monotoniques. L'incorporation d'une longueur interne dans le modèle constitutif est préconisée puisque le modèle devrait entourer des histoires de chargement avec des amplitudes de cycles très différentes, dans lesquels la localisation peut immobile se produire. L'influence de la longueur interne la vie de fatigue des faisceaux de recourbement est également étudiée. Le calibrage du modèle de dommages est effectué après que des effets thermiques aient été évalués et expliqués dedans une manière simplifiée, désaccouplé aux dommages. L'identification de paramètre est effectuée en le ployage et les essais uniaxiaux. La relation constitutive calibrée résultante s'avère pour rapporter une bonne description de plusieurs différents essais uniaxiaux.
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°5 (Mai 2006) . - 487-497 p.
Titre : Damage-Coupled Progressive Failure and Yield Line Analyses of Metal Plates Titre original : Ligne Progressive d'Analyses d'Echec Couplée par Dommages et de Rendement des Plats en Métal Type de document : texte imprimé Auteurs : Thakkar, Bhairav K., Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique ; Pandey, P. C., Auteur Article en page(s) : 487-497 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damage Failure loads Finite element method Yield Plates Metals Dommages Charges d'échec Méthode d'élément fini Rendement Plats Métaux Index. décimale : 621.34 Résumé : Continuum damage mechanics based progressive failure analysis of an aluminum alloy AL2024-T3 plate has been carried out. Isotropic continuum damage mechanics model proposed by Chandrakanth and Pandey in 1995 has been implemented in a nonlinear finite element computational scheme based on damage-coupled and damage-uncoupled elastoplastic constitutive relationship. In order to model the progressive growth of damage and plasticity from extreme fibers toward the neutral axis, discrete layered approach has been adopted in the formulation using Ahmed's degenerate isoparametric shell element, which accounts for shear deformation. A critical damage criteria is used for determining the onset and propagation of failure in the plate. Damage-coupled and damage-uncoupled analyses have been carried out on rectangular and triangular plates of aluminum alloy A12024-T3. Yield line patterns have been generated using extensive nonlinear progressive failure analysis and comparison with conventional yield line analysis has been made. It is envisioned that employing the methodology presented herein, yield line pattern generation for structural components with complex shapes can be obtained, which would significantly assist engineers in analysis and design of structures.
La mécanique de dommages de continuum a basé l'analyse progressive d'échec d'un plat de l'alliage d'aluminium AL2024-T3 a été effectuée. Le modèle isotrope de mécanique de dommages de continuum proposé par Chandrakanth et Pandey en 1995 a été mis en application dans un arrangement informatique d'élément fini non-linéaire basé sur le rapport constitutif élastoplastique dommage-couplé et dommage-désaccouplé. Afin de modeler la croissance progressive des dommages et de la plasticité des fibres extrêmes vers l'axe neutre, l'approche posée discrète a été adoptée dans la formulation en utilisant l'élément isoparamétrique dégénéré de la coquille d'Ahmed, qui explique la déformation de cisaillement. Des critères critiques des dommages est employés pour déterminer le début et la propagation de l'échec dans le plat. des analyses Dommage-couplées et dommage-désaccouplées ont été effectuées des plats rectangulaires et triangulaires de l'alliage d'aluminium A12024-T3. La ligne modèles de rendement ont été produites en utilisant l'analyse progressive non-linéaire étendue d'échec et la comparaison avec la ligne conventionnelle analyse de rendement a été faite. On l'envisage que l'utilisation de la méthodologie a présenté ci-dessus, la ligne de rendement génération de modèle pour les composants structuraux avec les formes complexes peut être obtenu, qui aideraient de manière significative des ingénieurs dans l'analyse et la conception des structures.
En ligne : bhairav@civil.iisc.ernet.in, pcpandey@civil.iisc.ernet.in [article] Damage-Coupled Progressive Failure and Yield Line Analyses of Metal Plates = Ligne Progressive d'Analyses d'Echec Couplée par Dommages et de Rendement des Plats en Métal [texte imprimé] / Thakkar, Bhairav K., Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique ; Pandey, P. C., Auteur . - 487-497 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°5 (Mai 2006) . - 487-497 p.
Mots-clés : Damage Failure loads Finite element method Yield Plates Metals Dommages Charges d'échec Méthode d'élément fini Rendement Plats Métaux Index. décimale : 621.34 Résumé : Continuum damage mechanics based progressive failure analysis of an aluminum alloy AL2024-T3 plate has been carried out. Isotropic continuum damage mechanics model proposed by Chandrakanth and Pandey in 1995 has been implemented in a nonlinear finite element computational scheme based on damage-coupled and damage-uncoupled elastoplastic constitutive relationship. In order to model the progressive growth of damage and plasticity from extreme fibers toward the neutral axis, discrete layered approach has been adopted in the formulation using Ahmed's degenerate isoparametric shell element, which accounts for shear deformation. A critical damage criteria is used for determining the onset and propagation of failure in the plate. Damage-coupled and damage-uncoupled analyses have been carried out on rectangular and triangular plates of aluminum alloy A12024-T3. Yield line patterns have been generated using extensive nonlinear progressive failure analysis and comparison with conventional yield line analysis has been made. It is envisioned that employing the methodology presented herein, yield line pattern generation for structural components with complex shapes can be obtained, which would significantly assist engineers in analysis and design of structures.
La mécanique de dommages de continuum a basé l'analyse progressive d'échec d'un plat de l'alliage d'aluminium AL2024-T3 a été effectuée. Le modèle isotrope de mécanique de dommages de continuum proposé par Chandrakanth et Pandey en 1995 a été mis en application dans un arrangement informatique d'élément fini non-linéaire basé sur le rapport constitutif élastoplastique dommage-couplé et dommage-désaccouplé. Afin de modeler la croissance progressive des dommages et de la plasticité des fibres extrêmes vers l'axe neutre, l'approche posée discrète a été adoptée dans la formulation en utilisant l'élément isoparamétrique dégénéré de la coquille d'Ahmed, qui explique la déformation de cisaillement. Des critères critiques des dommages est employés pour déterminer le début et la propagation de l'échec dans le plat. des analyses Dommage-couplées et dommage-désaccouplées ont été effectuées des plats rectangulaires et triangulaires de l'alliage d'aluminium A12024-T3. La ligne modèles de rendement ont été produites en utilisant l'analyse progressive non-linéaire étendue d'échec et la comparaison avec la ligne conventionnelle analyse de rendement a été faite. On l'envisage que l'utilisation de la méthodologie a présenté ci-dessus, la ligne de rendement génération de modèle pour les composants structuraux avec les formes complexes peut être obtenu, qui aideraient de manière significative des ingénieurs dans l'analyse et la conception des structures.
En ligne : bhairav@civil.iisc.ernet.in, pcpandey@civil.iisc.ernet.in
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°6 (Juin 2004) . - 646-655 p.
Titre : Hysteresis of Capillary Stress in Unsaturated Granular Soil Titre original : Hystérésis de l'Effort Capillaire dans le Sol Granulaire Insaturé Type de document : texte imprimé Auteurs : Likos, William J., Auteur ; Ning Lu, Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique Article en page(s) : 646-655 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Unsaturated soils Granular materials Constitutive relation Dewatering Hysteresis Water content Sol insaturé Matériaux granulaires Relation constitutive Asséchage Hystérésis Teneur en eau Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Constitutive relationships among water content, matric suction, and capillary stress in unsaturated granular soils are modeled using a theoretical approach based on the changing geometry of interparticle pore water menisci. A series of equations is developed to describe the net force among particles attributable to the combined effects of negative pore water pressure and surface tension for spherical grains arranged in simple-cubic or tetrahedral packing order. The contact angle at the liquid–solid interface is considered as a variable to evaluate hysteretic behavior in the soil–water characteristic curve, the effective stress parameter χ, and capillary stress. Varying the contact angle from 0 to 40° to simulate drying and wetting processes, respectively, is shown to have an appreciable impact on hysteresis in the constitutive behavior of the modeled soils. A boundary between regimes of positive and negative pore water pressure is identified as a function of water content and contact angle. Results from the analysis are of practical importance in understanding the behavior of unsaturated soils undergoing natural wetting and drying processes, such as infiltration, drainage, and evaporation.
Des Rapports constitutifs parmi la teneur en eau, l'aspiration matricielle, et l'effort capillaire dans les sols granulaires insaturés sont modelés en utilisant une approche théorique basée sur la géométrie changeante du menisci d'eau interstitielle d'interparticle. Une série d'équations est développée pour décrire la force nette parmi des particules attribuables aux effets combinés de la pression négative d'eau interstitielle et de la tension superficielle pour les grains sphériques disposés dans l'ordre cubique ou tétraédrique simple d'emballage. L'angle de contact à l'interface pleine liquide est considéré comme comme variable évaluer le comportement par hystérésis dans la courbe caractéristique de l'eau de sol, le paramètre efficace d'effort ?, et effort capillaire. Changer l'angle de contact de 0 avec 40° pour simuler le séchage et processus de mouillage, respectivement, est montré pour avoir un impact appréciable sur l'hystérésis dans le comportement constitutif des sols modelés. Une frontière entre les régimes de la pression positive et négative d'eau interstitielle est identifiée en fonction de la teneur en eau et de l'angle de contact. Les résultats de l'analyse sont d'importance pratique dans l'arrangement le comportement des sols insaturés subissant le mouillage normal et les processus de séchage, tels que l'infiltration, le drainage, et l'évaporation.
En ligne : likosw@missouri.edu [article] Hysteresis of Capillary Stress in Unsaturated Granular Soil = Hystérésis de l'Effort Capillaire dans le Sol Granulaire Insaturé [texte imprimé] / Likos, William J., Auteur ; Ning Lu, Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique . - 646-655 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°6 (Juin 2004) . - 646-655 p.
Mots-clés : Unsaturated soils Granular materials Constitutive relation Dewatering Hysteresis Water content Sol insaturé Matériaux granulaires Relation constitutive Asséchage Hystérésis Teneur en eau Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Constitutive relationships among water content, matric suction, and capillary stress in unsaturated granular soils are modeled using a theoretical approach based on the changing geometry of interparticle pore water menisci. A series of equations is developed to describe the net force among particles attributable to the combined effects of negative pore water pressure and surface tension for spherical grains arranged in simple-cubic or tetrahedral packing order. The contact angle at the liquid–solid interface is considered as a variable to evaluate hysteretic behavior in the soil–water characteristic curve, the effective stress parameter χ, and capillary stress. Varying the contact angle from 0 to 40° to simulate drying and wetting processes, respectively, is shown to have an appreciable impact on hysteresis in the constitutive behavior of the modeled soils. A boundary between regimes of positive and negative pore water pressure is identified as a function of water content and contact angle. Results from the analysis are of practical importance in understanding the behavior of unsaturated soils undergoing natural wetting and drying processes, such as infiltration, drainage, and evaporation.
Des Rapports constitutifs parmi la teneur en eau, l'aspiration matricielle, et l'effort capillaire dans les sols granulaires insaturés sont modelés en utilisant une approche théorique basée sur la géométrie changeante du menisci d'eau interstitielle d'interparticle. Une série d'équations est développée pour décrire la force nette parmi des particules attribuables aux effets combinés de la pression négative d'eau interstitielle et de la tension superficielle pour les grains sphériques disposés dans l'ordre cubique ou tétraédrique simple d'emballage. L'angle de contact à l'interface pleine liquide est considéré comme comme variable évaluer le comportement par hystérésis dans la courbe caractéristique de l'eau de sol, le paramètre efficace d'effort ?, et effort capillaire. Changer l'angle de contact de 0 avec 40° pour simuler le séchage et processus de mouillage, respectivement, est montré pour avoir un impact appréciable sur l'hystérésis dans le comportement constitutif des sols modelés. Une frontière entre les régimes de la pression positive et négative d'eau interstitielle est identifiée en fonction de la teneur en eau et de l'angle de contact. Les résultats de l'analyse sont d'importance pratique dans l'arrangement le comportement des sols insaturés subissant le mouillage normal et les processus de séchage, tels que l'infiltration, le drainage, et l'évaporation.
En ligne : likosw@missouri.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) . - 1067-1076 p.
Titre : Microvoid Damage Model with Material Dilation for Ductile Fracture Titre original : Modèle Vide-Micro de Dommages avec la Dilatation Matérielle pour la Rupture Ductile Type de document : texte imprimé Auteurs : Khoo, H. A., Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique ; Cheng, J. J. R. ; Hrudey, T. M., Auteur Article en page(s) : 1067-1076 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Steel Damage Mechanics Fractures Models Acier Dommages Mécanique Ruptures Modèles Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A constitutive model that incorporates material dilation and the concept of continuum damage mechanics is developed to predict ductile fracture of steel under monotonic quasi-static loading due to microvoids. In this model, damage is assumed to be isotropic and is a function of the state of stress and the plastic strain increment. Material dilation is assumed to vary with the state of damage. Fracture occurs when the damage limit is reached. Parameters for the model are calibrated using data obtained from tension coupon tests. The constitutive model and the process used to determine its parameters are described. Analyses have been carried out to illustrate the effect of incorporating material dilation. The model is able to closely predict the load versus deformation curve of the tension test. Additional test data required for verifying the model have also been outlined.
Un Modèle constitutif qui incorpore la dilatation matérielle et le concept de la mécanique de dommages de continuum est développé pour prévoir la rupture ductile de l'acier sous le chargement quasistatique monotonique dû aux microvoids. Dans ce modèle, on assume que sont isotropes et est des dommages une fonction de l'état d'effort et de l'incrément en plastique de contrainte. On assume que la dilatation matérielle change avec l'état de dommages. La rupture se produit quand la limite de dommages est atteinte. Des paramètres pour le modèle sont calibrés en utilisant des données obtenues à partir des essais de bon de tension. Le modèle constitutif et le processus déterminaient ses paramètres sont décrits. Des analyses ont été effectuées pour illustrer l'effet d'incorporer la dilatation matérielle. Le modèle peut prévoir étroitement la charge contre la courbe de déformation de l'essai de tension. Des essais additionnels exigés pour vérifier le modèle ont été également décrits.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : heng_khoo@carleton.ca, roger.cheng@ualberta.ca, terry.hrudey@ualberta.ca [article] Microvoid Damage Model with Material Dilation for Ductile Fracture = Modèle Vide-Micro de Dommages avec la Dilatation Matérielle pour la Rupture Ductile [texte imprimé] / Khoo, H. A., Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique ; Cheng, J. J. R. ; Hrudey, T. M., Auteur . - 1067-1076 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) . - 1067-1076 p.
Mots-clés : Steel Damage Mechanics Fractures Models Acier Dommages Mécanique Ruptures Modèles Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A constitutive model that incorporates material dilation and the concept of continuum damage mechanics is developed to predict ductile fracture of steel under monotonic quasi-static loading due to microvoids. In this model, damage is assumed to be isotropic and is a function of the state of stress and the plastic strain increment. Material dilation is assumed to vary with the state of damage. Fracture occurs when the damage limit is reached. Parameters for the model are calibrated using data obtained from tension coupon tests. The constitutive model and the process used to determine its parameters are described. Analyses have been carried out to illustrate the effect of incorporating material dilation. The model is able to closely predict the load versus deformation curve of the tension test. Additional test data required for verifying the model have also been outlined.
Un Modèle constitutif qui incorpore la dilatation matérielle et le concept de la mécanique de dommages de continuum est développé pour prévoir la rupture ductile de l'acier sous le chargement quasistatique monotonique dû aux microvoids. Dans ce modèle, on assume que sont isotropes et est des dommages une fonction de l'état d'effort et de l'incrément en plastique de contrainte. On assume que la dilatation matérielle change avec l'état de dommages. La rupture se produit quand la limite de dommages est atteinte. Des paramètres pour le modèle sont calibrés en utilisant des données obtenues à partir des essais de bon de tension. Le modèle constitutif et le processus déterminaient ses paramètres sont décrits. Des analyses ont été effectuées pour illustrer l'effet d'incorporer la dilatation matérielle. Le modèle peut prévoir étroitement la charge contre la courbe de déformation de l'essai de tension. Des essais additionnels exigés pour vérifier le modèle ont été également décrits.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : heng_khoo@carleton.ca, roger.cheng@ualberta.ca, terry.hrudey@ualberta.ca
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°12 (Decembre 2006) . - 1354-1362 p.
Titre : Multiscale Nonlinear Framework for the Long-Term Behavior of Layered Composite Structures Titre original : Cadre non-linéaire de Mesures pour le Comportement à Long Terme des Structures Composées Posées Type de document : texte imprimé Auteurs : Haj-Ali, Rami, Auteur ; Muliana, Anastasia H., Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique Article en page(s) : 1354-1362 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Nonlinear response Composite structures Composite materials Fiber reinforced polymers Réponse non-linéaire Structures composées Matières composites Polymères renforcés de fibres Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper presents an integrated micromechanical—structural framework for local—global nonlinear and time-dependent analysis of fiber reinforced polymer composite materials and structures. The proposed modeling approach involves nested multiscale micromodels for unidirectional and continuous filament mat (CFM) layers. In addition, a sublaminate model is used to provide a three-dimensional (3D) effective anisotropic and continuum response to represent the nonlinear viscoelastic behavior of a through-thickness periodical multilayered material system. The 3D multiscale material framework is integrated with a displacement-based finite-element code to perform structural analyses. The time-dependent responses in the unidirectional and CFM layers are exclusively attributed to their matrix constituents. The Schapery nonlinear viscoelastic model is used with a newly developed recursive.iterative integration method applied for the polymeric matrix. The fiber medium is linear and transversely isotropic. The in situ long-term response of the matrix constituents is calibrated and verified using long-term creep coupon tests. Good prediction ability is shown by the proposed framework for the overall viscoelastic behavior of the layered material. Material and geometric nonlinearities of I-shape thick composite columns, having vinylester resin reinforced with E-glass unidirectional (roving) and CFM layers, are studied to illustrate the capability of the multiscale material-structural framework. Nonlinear elastic behavior and creep collapse analyses of the I-shape column are performed. The recursive—iterative and stress correction algorithms, which are implemented and executed simultaneously at each material scale, enhance equilibrium and avoid misleading convergent states.
Cet article présente un cadre structural micro-mécanique intégré pour l'analyse dépendante globale locale non linéaire et de temps des matières composites et des structures de polymère renforcées de fibres. L'approche modelante proposée implique niché multi-mesures des micro-modèles pour des couches continues et continues de la natte de filament (CFM). En outre, un modèle de sublaminate est employé pour fournir (3D) une réponse efficace tridimensionnelle anisotrope et de continuum pour représenter le comportement visco-élastique non linéaire de-a-par le système matériel multicouche périodique d'épaisseur. Le cadre matériel du multi-mesures 3D est intégré avec un code d'élément fini basé par déplacement pour exécuter des analyses structurales. Les réponses dépendantes de temps dans les couches continues et de CFM sont exclusivement attribuées à leurs constituants de matrice. Le modèle visco-élastique non linéaire de Schapery est employé avec une méthode nouvellement développée d'intégration de recursive.iterative appliquée pour la matrice polymère. Le milieu de fibre est linéaire et transversalement isotrope. La réponse à long terme in situ des constituants de matrice est calibrée et vérifiée en utilisant les essais à long terme de bon de fluage. De bonnes capacités de prévision sont montrées par le cadre proposé pour le comportement visco-élastique global du matériel posé. Non des linéarités matérielles et géométriques des colonnes composées épaisses de I-forme, ayant la résine de vinylester renforcée avec l'E-verre continu (boudinant) et des couches de CFM, sont étudiées pour illustrer les possibilités du multi-mesures le cadre structural matériel. Des analyses élastiques non linéaires d'effondrement de comportement et de fluage de la colonne de I-forme sont exécutées. Les algorithmes récursif-itératifs et d'effort de correction, qui sont mis en application et exécutés simultanément à chaque balance matérielle, augmentent l'équilibre et l'évitent de tromper les états convergents.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : rami.haj-ali@ce.gatech.edu, amuliana@neo.tamu.edu [article] Multiscale Nonlinear Framework for the Long-Term Behavior of Layered Composite Structures = Cadre non-linéaire de Mesures pour le Comportement à Long Terme des Structures Composées Posées [texte imprimé] / Haj-Ali, Rami, Auteur ; Muliana, Anastasia H., Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique . - 1354-1362 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°12 (Decembre 2006) . - 1354-1362 p.
Mots-clés : Nonlinear response Composite structures Composite materials Fiber reinforced polymers Réponse non-linéaire Structures composées Matières composites Polymères renforcés de fibres Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper presents an integrated micromechanical—structural framework for local—global nonlinear and time-dependent analysis of fiber reinforced polymer composite materials and structures. The proposed modeling approach involves nested multiscale micromodels for unidirectional and continuous filament mat (CFM) layers. In addition, a sublaminate model is used to provide a three-dimensional (3D) effective anisotropic and continuum response to represent the nonlinear viscoelastic behavior of a through-thickness periodical multilayered material system. The 3D multiscale material framework is integrated with a displacement-based finite-element code to perform structural analyses. The time-dependent responses in the unidirectional and CFM layers are exclusively attributed to their matrix constituents. The Schapery nonlinear viscoelastic model is used with a newly developed recursive.iterative integration method applied for the polymeric matrix. The fiber medium is linear and transversely isotropic. The in situ long-term response of the matrix constituents is calibrated and verified using long-term creep coupon tests. Good prediction ability is shown by the proposed framework for the overall viscoelastic behavior of the layered material. Material and geometric nonlinearities of I-shape thick composite columns, having vinylester resin reinforced with E-glass unidirectional (roving) and CFM layers, are studied to illustrate the capability of the multiscale material-structural framework. Nonlinear elastic behavior and creep collapse analyses of the I-shape column are performed. The recursive—iterative and stress correction algorithms, which are implemented and executed simultaneously at each material scale, enhance equilibrium and avoid misleading convergent states.
Cet article présente un cadre structural micro-mécanique intégré pour l'analyse dépendante globale locale non linéaire et de temps des matières composites et des structures de polymère renforcées de fibres. L'approche modelante proposée implique niché multi-mesures des micro-modèles pour des couches continues et continues de la natte de filament (CFM). En outre, un modèle de sublaminate est employé pour fournir (3D) une réponse efficace tridimensionnelle anisotrope et de continuum pour représenter le comportement visco-élastique non linéaire de-a-par le système matériel multicouche périodique d'épaisseur. Le cadre matériel du multi-mesures 3D est intégré avec un code d'élément fini basé par déplacement pour exécuter des analyses structurales. Les réponses dépendantes de temps dans les couches continues et de CFM sont exclusivement attribuées à leurs constituants de matrice. Le modèle visco-élastique non linéaire de Schapery est employé avec une méthode nouvellement développée d'intégration de recursive.iterative appliquée pour la matrice polymère. Le milieu de fibre est linéaire et transversalement isotrope. La réponse à long terme in situ des constituants de matrice est calibrée et vérifiée en utilisant les essais à long terme de bon de fluage. De bonnes capacités de prévision sont montrées par le cadre proposé pour le comportement visco-élastique global du matériel posé. Non des linéarités matérielles et géométriques des colonnes composées épaisses de I-forme, ayant la résine de vinylester renforcée avec l'E-verre continu (boudinant) et des couches de CFM, sont étudiées pour illustrer les possibilités du multi-mesures le cadre structural matériel. Des analyses élastiques non linéaires d'effondrement de comportement et de fluage de la colonne de I-forme sont exécutées. Les algorithmes récursif-itératifs et d'effort de correction, qui sont mis en application et exécutés simultanément à chaque balance matérielle, augmentent l'équilibre et l'évitent de tromper les états convergents.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : rami.haj-ali@ce.gatech.edu, amuliana@neo.tamu.edu
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