Effect of continuous damage deactivation

Journal : Acta Mechanica et Automatica
Article : Efekt ciągłej deaktywacji uszkodzenia

Authors :
Andrejkiv, O.
Ivan Franko National University of L'viv, 1, Universytetska str., Lviv, 79000, Ukraine, andreykiv@ipm.lviv.ua,
Awrejcewicz, J.
Katedra Automatyki i Biomechaniki, Wydział Mechaniczny, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, awrejcew@p.lodz.pl,
Bogdanovič, P.
Belorusskij gosudarstrennyj transporta, ul'. Kirova 34, 246653, Gomel', Belarus', bogdanovich@belsut.gomel.by,
Daunys, M.
Machine Design Department, Kaunas University of Technology, Kęstučio 27, 44312 Kaunas, Lithuania, mykolas.daunys@ktu.lt,
Daunys, M.
Machine Design Department. Kaunas University of Technology, Kestucio 27. 44312Kaunas, Lithuania, mykolas.daunys@ktu.lt,
Derpeński, Ł.
Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, derpik@pb.bialystok.pl,
Ganczarski, A.
Katedra Mechaniki Ciał Odkształcalnych, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska, Al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków, artur.ganczarski@pk.edu.pl,
Abstract : Przedmiotem prezentowanej pracy jest modelowanie efektu ciągłej deaktywacji uszkodzenia. Koncepcja ciągłego efektu otwierania /zamykania mikro-pustek jest formułowana w przypadku jednoosiowego naprężenia a następnie uogólniona na stan trójosiowy. Zademonstrowano oraz porównywano z wynikami eksperymentalnymi następujące dwa przykłady proponowanego sformułowania: niskocyklowe zniszczenie próbki ze stali nierdzewnej AISI 316L oraz wpływ uszkodzenia na ewolucję potencjału plastyczności. Zarówno jakościowa jak i ilościowa analiza otrzymanych wyników potwierdza poprawność oraz potrzebę stosowania efektu ciągłej deaktywacji uszkodzenia.

The aim of present paper is a modeling of continuous deactivation of damage. The concept of continuous micro-crack closure/opening effect is formulated in case of 1D stress and next extended to the general 3D case. Two examples are demonstrated and compared with experimental data: low cycle fatigue of AISI 316L stainless steel and damage affected yield potential. Detailed quantitative and qualitative analysis of obtained results confirms the necessity and correctness of an application of continuous deactivation of damage.

Keywords : deaktywacja uszkodzenia, plastyczność, analiza, damage deactivation, plasticity, analysis,
Publishing house : Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Publication date : 2007
Number : Vol. 1, no. 1
Page : 35 – 38

Bibliography
: 1. Chaboche J.-L. (1992), Damage induced anisotropy: On the difficulties associated with the active/passive unilateral condition, Int. J. Damage Mech., 1(2), 148-171.
2. Chaboche J.-L. (1993), Development of continuum damage mechanics for elastic solids sustaining anisotropic and unilateral damage, Int. J. Damage Mech., 2, 311-329.
3. Chaboche J.-L. et al. (1995), Continuum damage mechanics, anisotropy and damage deactivation for brittle materials like concrete and ceramic composites, Int. J. Damage Mech., 4, 5-21.
4. Davidenkov N.N., Spiridonova N.E. (1945), Analysis of stress state in the neck of tensioned specimen, Zavod. Lab., XI, 6 (in Russian).
5. Dufailly J.,Lemaitre J. (1995), Modeling of low cycle fatigue, Int. J. Damage Mech., 4, 153-170.
6. Halm D., Dragon A. (1996), A model of anisotropic damage by mesocrack growth; unilateral effect, Int. J. Damage Mech., 5, 384-402.
7. Halm D., Dragon A. (1998), An anisotropic model of damage and frictional sliding for brittle materials, Eur. J. Mech. A/Solids, 17, 3, 439-460.
8. Hansen N.R., Schreyer H.L. (1995), Damage deactivation, Trans. ASME, 62, 450-458.
9. Hayakawa K., Murakami S. (1998), Space of damage conjugate force and damage potential of elastic-plastic-damage materials, Damage Mechanics in Engineering Materials, eds Voyiadjis G.Z. et al., Elsevier, Amsterdam, 27-44.
10. Ju J.W. (1989), On energy based coupled elastoplastic damage theories: constitutive modeling and computational aspects, Int. J. Solids and Structures, 25(7), 803-833.
11. Krajcinovic D. (1996), Damage Mechanics, Elsevier.
12. Krajcinovic D., Fonseka G.U. (1981), The continuous damage theory of brittle materials, part I and II, J. Appl. Mech., ASME, 18, 809-824.
13. Ladeveze P. (1983), On an anisotropic damage theory, in Failure criteria of structural media, CNRS Int. Coll. No 351, Villard-de-Lans, ed. Boehler, Balkema, Rotterdam.
14. Ladeveze P., Lemaitre J. (1984), Damage effective stress in quasi-unilateral conditions. Proc. IUTAM Congr., Lyngby, Denmark.
15. Lemaitre J. (1992), A course on damage mechanics, Springer-Verlag.
16. Lemaitre J., Chaboche J.-L. (1985), Mécanique des matériaux solides, Bordas, Paris.
17. Litewka A. (1991), Creep damage and creep rupture of metals, Wyd. Polit. Poznańskiej (in Polish).
18. Mazars J. (1986), A model of unilateral elastic damageable material and its application to concrete, Energy Toughness and Fracture Energy of Concrete, F.H. Wittmann (Ed.), Elsevier Sci. Publ., Amsterdam, The Netherlands, 61-71.
19. Murakami S., Kamiya K. (1997), Constitutive and damage evolution equations of elastic-brittle materials based on irreversible thermodynamics, Int. J. Solids Struct., 39, 4, 473-486.
20. Ramtani S. (1990), Contribution á la Modelisation du Comportement Multiaxial du Beton Endommagé avec Description du Caractere Unilateral, PhD Thesis, Univ. Paris VI.
21. Skrzypek J.J., Kuna-Ciskał H. (2003), Anisotropic elastic-brittle-damage and fracture models based on irreversible thermodynamic, Anisotropic Behaviour of Damaged Materials, J.J. Skrzypek and A. Ganczarski (Eds), Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 143-184.
22. Vereecke B., Billardon R. (2004), An elasto-viscoplastic model coupled to damage and grain growth to take account of material variability, Proc. XXI ICTAM, 15-21 August 2004, Warsaw, Poland.
23. Ylinen A. (1956), A method of determining the buckling stress and required cross-sectional area for centrally loaded straight columns in elastic and inelastic range, Mémoires, Association Internationale des Ponts et Charpents, Zűrich, 16, 529-550.
DOI :
Qute : Andrejkiv, O. ,Awrejcewicz, J. ,Bogdanovič, P. ,Daunys, M. ,Daunys, M. ,Derpeński, Ł. ,Ganczarski, A. ,Ganczarski, A. , Efekt ciągłej deaktywacji uszkodzenia. Acta Mechanica et Automatica Vol. 1, no. 1/2007
facebook