FEM Implementation of the Coupled Elastoplastic/Damage Model: Failure Prediction of Fiber Reinforced Polymers (FRPs) Composites

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

The coupled damage/plasticity model for meso-level which is ply-level in case of Uni-Directional (UD) Fiber Reinforced Polymers (FRPs) is implemented. The mathematical formulations, particularly the plasticity part, are discussed in a comprehensive manner. The plastic potential is defined in effective stress space and the damage evolution is based on the theory of irreversible thermodynamics. The model which is illustrated here has been implemented by different authors previously but, the complete pre-requisite algorithm ingredients used in the implicit scheme implementation are not available in the literature. This leads to the complexity in its implementation. Furthermore, this model is not available as a built-in material constitutive law in the commercial Finite Element Method (FEM) softwares. To facilitate the implementation and understanding, all the mathematical formulations are presented in great detail. In addition, the elastoplastic consistent operator needed for implementation in the implicit solution scheme is also derived. The model is formularized in incremental form to be used in the Return Mapping Algorithm (RMA). The quasi-static load carrying capability and non-linearity caused by the collaborative effect of damage and plasticity is predicted with User MATerial (UMAT) subroutine which solves the FEM problem with implicit techniques in ABAQUS.

Language:
English
Published:
Journal of Solid Mechanics, Volume:11 Issue: 4, Autumn 2019
Pages:
842 to 853
magiran.com/p2052140  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!