Overcoming the limitations of distinct element method for multiscale modeling of materials with multimodal internal structure

Shilko, Evgeny V.; Psakhie, S. G.; Schmauder, Siegfried; Popov, Valentin L.; Астафуров, С. В.; Smolin, Alexey Yu.

doi:10.1016/j.commatsci.2015.02.026

Cited by 108 publications

(104 citation statements)

References 66 publications

(138 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The materials of the punch and the half-space are considered linearly elastic. We used the Movable Cellular Automaton method (MCA) [19][20][21] which is a DEM family representative with multi-particle distinct element formulation of the equations of elasticity and motion. The elastic modulus of the half-space was E half-space = 200 GPa, the elastic modulus of the punch E punch was varied in a certain range in order to perform a parametric study of the problem.…”

Section: Formulation Of the Problemmentioning

confidence: 99%

Simulation of Fracture Using a Mesh-Dependent Fracture Criterion in the Discrete Element Method

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

Section: Formulation Of the Problemmentioning

confidence: 99%

Simulation of Fracture Using a Mesh-Dependent Fracture Criterion in the Discrete Element Method

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

“…Поэтому данная работа посвящена изучению особенностей неупругого деформирования и разрушения микроско-пических образцов пористых хрупких материалов, находящихся в стесненных условиях. Исследование выполнено на основе компьютерного моделирования методом подвижных клеточных автоматов (ПКА) [40][41][42], являющимся представителем семейства методов дискретных элементов [43][44][45].…”

Section: ключевые словаunclassified

“…Подвижный клеточный автомат пола-гался изотропным и линейно-упругим (то есть не учитывалась возможность неупругого деформирования автомата за счет возможного наличия пор, внутренних границ раздела и неоднородностей структуры меньших масштабов). Для описания отклика такого автомата использовалась развитая авторами модель многочастичного взаимодействия подвижных клеточных автоматов, обеспечивающая их изотропный линейно-упругий отклик [40][41][42]. В качестве входных параметров данной модели используются упругие константы модели-руемого материала (в данном случае -материала стенок каркаса).…”

Section: а бunclassified

The Possibilities and Limitations of the Homogenized Description of Inelastic Behavior of Brittle Porous Materials Under Constrained Conditions

2017

PNRPU MB

View full text Add to dashboard Cite

Астафуров С.В., Шилько Е.В., Псахье С.Г. О возможностях и ограничениях усредненного описания неупругого поведения хрупких пористых материалов в стесненных условиях // Вестник Пермского национального исследователь-ского политехнического университета. Механика. -2017Механика. - . -№ 1. -С. 208-232. DOI: 10.15593/perm.mech/2017 Astafurov S.V., Shilko E.V., Psakhie S.G. The possibilities and limitations of the homogenized description of inelastic behavior of brittle porous materials under constrained conditions. PNRPU Mechanics Bulletin. 2017 В работе с использованием компьютерного моделирования методом подвижных клеточных автоматов проведено исследование особенностей неупругого деформиро-вания и разрушения микроскопических областей пористых хрупких материалов в усло-виях неравноосного сжатия. Акцент в исследовании сделан на анализе применимости классических макроскопических критериев пластичности и прочности для интегрально-го описания механического отклика представительных объемов микроскопического масштаба. Проанализирована связь параметров интегрального механического отклика микроскопических областей с объемным содержанием пор, характером их пространст-венного распределения в объеме материала и прочностными свойствами материала стенок каркаса. На примере осевого сжатия образцов в условиях постоянного бокового давления исследована стадийность процессов накопления и роста повреждений в стенках пористого каркаса и их связь с интегральным неупругим откликом. Показано, что с ростом величины бокового давления происходит смена характера разрушения пористого материала от упруго-хрупкого к неупругому, локализованному в форме поло-сы сдвига, и далее к объемному катакластическому. Значения характерных боковых давлений, при которых происходит смена механизма разрушения, существенным обра-зом зависят от чувствительности прочности стенок каркаса к локальному давлению. Анализ результатов моделирования показал, что традиционные условия (критерии) пластичности, учитывающие вклад локального среднего напряжения в линейном при-ближении, адекватно описывают отклик микроскопических представительных объемов хрупких пористых материалов в стесненных условиях только от начала неупругого деформирования до стадии формирования системы относительно коротких невзаимо-действующих трещин. Важно отметить, что разупрочнение представительных микро- Ключевые слова:хрупкий пористый материал, неупругая деформация, полоса локализованного сдвига, катакла-стическое течение, разрушение, функция текучести, прочность, компьютерное моделирование, метод подвижных клеточных автоматов.

show abstract

“…Movable cellular automaton method -MCA [54,61,62]). Метод подвижных клеточных автоматов является активно развивающимся представителем группы МДЭ, основными особенностями которого являются приближе-ние однородного распределения деформаций и напряжений в объеме элемента и много-частичная формулировка межэлементного взаимодействия, полученная на основе исполь-зования модели клеточных автоматов Виннера-Розенблюта [63,64].…”

Section: верификация динамической моделиunclassified

The Numerical Model of Dynamic Mechanical Behavior of Brittle Materials Based on the Concept of the Kinetic Theory of Strength

2017

PNRPU MB

View full text Add to dashboard Cite

Григорьев А.С., Шилько Е.В., Скрипняк В.А., Чернявский А.Г., Псахье С.Г. Численная модель динамического механического поведения хрупких материалов, основанная на принципах кинетической теории прочности // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2017. -№ 3. -С. 75-99. DOI: 10.15593/perm.mech/2017.3.05 Grigoriev A.S., Shilko E.V., Skripnyak V.A., Chernyavsky A.G., Psakhie S.G. The numerical model of dynamic mechanical behavior of brittle materials based on the concept of the kinetic theory of strength.

show abstract

Overcoming the limitations of distinct element method for multiscale modeling of materials with multimodal internal structure

Cited by 108 publications

References 66 publications

Simulation of Fracture Using a Mesh-Dependent Fracture Criterion in the Discrete Element Method

Simulation of Fracture Using a Mesh-Dependent Fracture Criterion in the Discrete Element Method

The Possibilities and Limitations of the Homogenized Description of Inelastic Behavior of Brittle Porous Materials Under Constrained Conditions

The Numerical Model of Dynamic Mechanical Behavior of Brittle Materials Based on the Concept of the Kinetic Theory of Strength

Contact Info

Product

Resources

About