Comptes Rendus
no. 8
Fracture of rigid solids: a discrete approach based on damaging interface modelling
[Une approche discrète de la rupture des solides rigides basée sur un modèle d'endommagement interfacial]

Présenté par : Pierre Suquet

Claire Silvani1, 2 ; Stéphane Bonelli1 ; Thierry Désoyer3 
1 Cemagref, 3275, route de Cézanne, CS 40061, 13182 Aix-en-Provence cedex 5, France
2 LMA & université de Provence, UPR 7051-CNRS, 31, chemin Joseph-Aiguier, 13402 Marseille cedex 20, France
3 ECM & LMA, technopôle de Château-Gombert, 38, rue Joliot Curie, 13451 Marseille cedex 20, France
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 335 (2007) no. 8, pp. 455-460.

Nous décrivons la rupture progressive et différée de solides rigides par une approche discrète. Chaque solide rigide est représenté par une collection de particules, initialement liées par une cohésion qui peut progressivement diminuer au cours du chargement. Un modèle d'endommagement interfacial est proposé pour décrire cette décroissance progressive. Implémenté dans un code de calcul par éléments discrets, ce modèle permet de simuler la rupture différée de collections de solides rigides. Le premier exemple illustratif, qui est en fait une étude paramétrique, est relatif à l'endommagement progressif puis la rupture d'une unique interface soumise à une traction simple. Le second exemple porte sur la rupture et l'attrition d'une collection de solides rigides—i.e. d'un milieu granulaire—sous compression œdométrique.

We describe the progressive and delayed fracture of rigid solids by a discrete modelling. Each rigid solid is considered as an assembly of particles with initial cohesive bonds, the latter decreasing progressively during the loading. A damaging interface model is proposed to describe this progressive phenomenon. The model has been implemented in a discrete element code. The first illustrative example, which is actually a parametric study, deals with the progressive damage and sudden fracture of a single interface submitted to an uniaxial tension. The second example is related to the crushing of an assembly of rigid solids—i.e. a granular medium—submitted to an oedometric compression.

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DOI : 10.1016/j.crme.2007.05.023
Keywords: Granular media, Rigid solids, Interfaces, Damage, Fracture
Mot clés : Milieux granulaires, Solides rigides, Interfaces, Endommagement, Rupture
Claire Silvani 1, 2 ; Stéphane Bonelli 1 ; Thierry Désoyer 3

1 Cemagref, 3275, route de Cézanne, CS 40061, 13182 Aix-en-Provence cedex 5, France
2 LMA & université de Provence, UPR 7051-CNRS, 31, chemin Joseph-Aiguier, 13402 Marseille cedex 20, France
3 ECM & LMA, technopôle de Château-Gombert, 38, rue Joliot Curie, 13451 Marseille cedex 20, France 
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Claire Silvani; Stéphane Bonelli; Thierry Désoyer. Fracture of rigid solids: a discrete approach based on damaging interface modelling. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 335 (2007) no. 8, pp. 455-460. doi : 10.1016/j.crme.2007.05.023. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2007.05.023/

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[8] B. Cambou; M. Jean Micromécanique des matériaux granulaires, Hermès Science Publications, Paris, 2001

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