Comptes Rendus
Approximate yield criteria for anisotropic metals with prolate or oblate voids
[Critères macroscopiques pour des métaux plastiques anisotropes contenant des cavités non sphériques]
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 7, pp. 431-439.

En se basant sur les travaux de Gologanu et al. (1997) qui étendent l'approche bien connue de Gurson, on propose des critères macroscopiques pour des métaux plastiques anisotropes contenant des cavités non sphériques. L'anisotropie plastique de la matrice est décrite à l'aide du critère quadratique de Hill. On détaille la procédure pour établir les critères approchés incluant la forme des cavités ainsi que les effets d'anisotropie plastique. Les nouveaux critères analytiques obtenus permettent de retrouver les résultats existants dans les cas de cavités sphériques ou cylindriques dans une matrice de type Hill. De plus, ils concordent avec ceux qui sont disponibles pour des cavités non sphériques dans un milieu plastique isotrope. Enfin, dans un but de validation, on fournit, dans le cas général de cavités non sphériques dans la matrice anisotrope, une comparaison avec les expressions des critères issues des solutions numériques exactes du problème à deux champs.

Following the study of Gologanu et al. (1997) which has extended the well-known approach of Gurson (1975), we propose approximate yield criteria for anisotropic plastic voided metals containing non spherical cavities. The plastic anisotropy of the matrix is described by means of Hill's quadratic criterion. The procedure to establish the closed form expression of approximate macroscopic criteria, in which void shape and plastic anisotropic effects are included, is detailed. The new criteria allow us to recover existing results in the cases of spherical and cylindrical voids in an Hill type plastic matrix. Moreover, they agree with previous criteria for non spherical voids in an isotropic plastic matrix. Finally, for validation purposes, we provide, in the general case of non spherical cavities in the anisotropic matrix, a comparison with the numerical exact two field criteria.

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DOI : 10.1016/j.crme.2006.06.001
Keywords: Computational solid mechanics, Ductile porous metals, Anisotropy, Hill criterion, Prolate and oblate voids
Mot clés : Mécanique des solides numérique, Métaux ductiles poreux, Anisotropie, Critère de Hill, Cavités allongées et aplaties
Vincent Monchiet 1 ; Cosmin Gruescu 1 ; Eric Charkaluk 1 ; Djimedo Kondo 1

1 Laboratoire de mécanique de Lille-UMR CNRS 8107, université de sciences et technologies Lille, cité scientifique, boulevard Paul-Langevin, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France
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Vincent Monchiet; Cosmin Gruescu; Eric Charkaluk; Djimedo Kondo. Approximate yield criteria for anisotropic metals with prolate or oblate voids. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 7, pp. 431-439. doi : 10.1016/j.crme.2006.06.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2006.06.001/

[1] A.L. Gurson Continuum theory of ductile rupture by void nucleation and growth: Part I—Yield criterion and flow rules for porous ductile media, J. Engrg. Mater. Tech., Volume 99 (1977), pp. 2-15

[2] M. Gologanu; J.-B. Leblond; J. Devaux Approximate models for ductile metals containing non-spherical voids—case of axisymmetric prolate ellipsoidal cavities, J. Mech. Phys. Solids, Volume 41 (1993) no. 11, pp. 1723-1754

[3] M. Gologanu; J.-B. Leblond; J. Devaux Approximate models for ductile metals containing non-spherical voids—case of axisymmetric oblate ellipsoidal cavities, J. Engrg. Mater. Tech., Volume 116 (1994), pp. 290-297

[4] M. Gologanu; J.-B. Leblond; G. Perrin; J. Devaux Recent extensions of Gurson's model for porous ductile metals (P. Suquet, ed.), Continuum Micromechanics, Springer-Verlag, Berlin/New York, 1997, pp. 61-130

[5] M. Garajeu; J.C. Michel; P. Suquet A micromechanical approach of damage in viscoplastic materials by evolution in size, shape and distribution of voids, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg., Volume 183 (2000), pp. 223-246

[6] A. Benzerga; J. Besson Plastic potentials for anisotropic porous solids, Eur. J. Mech. A/Solids, Volume 20 (2001), pp. 397-434

[7] K. Liao; J. Pan; S. Tang Approximate yield criteria for anisotropic porous ductile sheet metals, Mech. Mater., Volume 26 (1997), pp. 213-226

[8] D. Wang; J. Pan An anisotropic Gurson yield criterion for porous ductile sheet metals with planar anisotropy, Internat. J. Damage Mech., Volume 13 (2004)

[9] R. Hill A theory of yielding and plastic flow of anisotropic solids, Proc. Roy. Soc. London A, Volume 193 (1948), pp. 281-297

[10] H.S. Son; Y.S. Kim Prediction of forming limits for anisotropic sheets containing prolate ellipsoidal voids, Internat. J. Mech. Sci., Volume 45 (2003), pp. 1625-1643

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