Comptes Rendus
External estimate of the yield surface of an arbitrary ellipsoid containing a confocal void
[Estimation par l'extérieur de la surface de charge d'un ellipsoïde arbitraire contenant une cavité confocale]
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 336 (2008) no. 11-12, pp. 813-819.

On définit, par analyse-limite, une « estimation extérieure » de la surface de charge d'un ellipsoïde arbitraire (non axisymétrique) constitué d'un matériau parfaitement plastique de von Mises et contenant un vide ellipsoïdal confocal, sous des conditions de taux de déformation homogène au bord. L'estimation par excès de la dissipation plastique globale est fondée sur la considération de champs de vitesse incompressibles et satisfaisant des conditions de taux de déformation homogène sur tous les ellipsoïdes confocaux avec le vide et le bord extérieur. On établit l'existence, l'unicité et l'expression explicite d'un tel champ pour chaque tenseur de taux de déformation global imposé sur ce bord. L'estimation de la dissipation plastique globale obtenue peut être utilisée soit comme une majoration rigoureuse, pour évaluer la qualité de modèles existants du comportement global de matériaux poreux ductiles contenant des vides ellipsoïdaux, soit comme une approximation utile dans le développement de nouveaux modèles de ce genre.

This work provides an external estimate, based on limit-analysis, of the yield surface of an arbitrary (non-spheroidal) ellipsoid made of ideal-plastic von Mises material and containing a confocal ellipsoidal void, under conditions of homogeneous boundary strain rate. The upper estimate of the overall plastic dissipation is based on consideration of incompressible velocity fields satisfying conditions of homogeneous strain rate on all ellipsoids confocal with the void and the outer boundary. One establishes the existence, uniqueness and explicit expression of such a velocity field for every overall strain rate tensor imposed on this boundary. The estimate of the overall plastic dissipation obtained may be used either as a rigorous upper bound, to assess the quality of existing models for the overall behavior of porous ductile materials containing ellipsoidal voids, or as an approximation helpful in the development of new such models.

Reçu le :
Accepté le :
Publié le :
DOI : 10.1016/j.crme.2008.10.006
Keywords: Limit-analysis, External approach, Hollow ellipsoid, Ductile materials, Void shape effects
Mot clés : Analyse-limite, Approche par l'extérieur, Ellipsoïde creux, Matériaux ductiles, Effets de forme des cavités
Jean-Baptiste Leblond 1 ; Mihai Gologanu 2

1 UPMC Université Paris 06, UMR 7190, Institut Jean-Le-Rond-d'Alembert, tour 65-55, 4, place Jussieu, 75005 Paris, France
2 Str. Simon Bolivar, Nr. 11, Sector 1, 011905 Bucharest, Romania
@article{CRMECA_2008__336_11-12_813_0,
     author = {Jean-Baptiste Leblond and Mihai Gologanu},
     title = {External estimate of the yield surface of an arbitrary ellipsoid containing a confocal void},
     journal = {Comptes Rendus. M\'ecanique},
     pages = {813--819},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {336},
     number = {11-12},
     year = {2008},
     doi = {10.1016/j.crme.2008.10.006},
     language = {en},
}
TY  - JOUR
AU  - Jean-Baptiste Leblond
AU  - Mihai Gologanu
TI  - External estimate of the yield surface of an arbitrary ellipsoid containing a confocal void
JO  - Comptes Rendus. Mécanique
PY  - 2008
SP  - 813
EP  - 819
VL  - 336
IS  - 11-12
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/j.crme.2008.10.006
LA  - en
ID  - CRMECA_2008__336_11-12_813_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Jean-Baptiste Leblond
%A Mihai Gologanu
%T External estimate of the yield surface of an arbitrary ellipsoid containing a confocal void
%J Comptes Rendus. Mécanique
%D 2008
%P 813-819
%V 336
%N 11-12
%I Elsevier
%R 10.1016/j.crme.2008.10.006
%G en
%F CRMECA_2008__336_11-12_813_0
Jean-Baptiste Leblond; Mihai Gologanu. External estimate of the yield surface of an arbitrary ellipsoid containing a confocal void. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 336 (2008) no. 11-12, pp. 813-819. doi : 10.1016/j.crme.2008.10.006. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2008.10.006/

[1] A.L. Gurson Continuum theory of ductile rupture by void nucleation and growth: Part I – Yield criteria and flow rules for porous ductile media, ASME J. Engrg. Materials Technol., 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), 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, ASME J. Engrg. Materials Technol., 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, New York, 1997, pp. 61-130

[5] M. Garajeu, Contribution à l'étude du comportement non linéaire de milieux poreux avec ou sans renfort, PhD thesis, Université de la Méditerranée, Marseille, France, 1995

[6] 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. Meth. Appl. Mech. Engrg., Volume 183 (2000), pp. 223-246

[7] P. Ponte Castañeda The effective mechanical properties of nonlinear isotropic materials, J. Mech. Phys. Solids, Volume 39 (1991), pp. 45-71

[8] J. Willis On methods for bounding the overall properties of nonlinear composites, J. Mech. Phys. Solids, Volume 39 (1991), pp. 73-86

[9] J.C. Michel; P. Suquet The constitutive law of nonlinear viscous and porous materials, J. Mech. Phys. Solids, Volume 40 (1992), pp. 783-812

[10] V. Monchiet; E. Charkaluk; D. Kondo An improvement of Gurson-type models of porous materials by using Eshelby-like trial velocity fields, C. R. Mecanique, Volume 335 (2007), pp. 32-41

[11] V. Monchiet; O. Cazacu; E. Charkaluk; D. Kondo Macroscopic yield criteria for plastic anisotropic materials containing spheroidal voids, Int. J. Plasticity, Volume 24 (2008), pp. 1158-1189

[12] S.M. Keralavarma; A. Benzerga An approximate yield criterion for anisotropic porous media, C. R. Mecanique, Volume 336 (2008), pp. 685-692

[13] M. Kaisalam; P. Ponte-Castañeda A general constitutive theory for linear and nonlinear particulate media with microstructure evolution, J. Mech. Phys. Solids, Volume 46 (1998), pp. 427-465

[14] P. Ponte-Castañeda Second-order homogenization estimates for nonlinear composites incorporating field fluctuations, I. Theory, J. Mech. Phys. Solids, Volume 50 (2002), pp. 737-757

[15] K. Danas, P. Ponte-Castañeda, A finite-strain model for anisotropic viscoplastic porous media: I – Theory; II – Applications, Eur. J. Mech. A/Solids, in press

[16] P.M. Morse; H. Feshbach Methods of Theoretical Physics, Part I, McGraw-Hill, New York, 1953

[17] V. Monchiet, Contribution à la modélisation micromécanique de l'endommagement et de la fatigue des métaux ductiles, PhD thesis, Université de Lille, France, 2006

Cité par Sources :

Commentaires - Politique


Ces articles pourraient vous intéresser

An approximate yield criterion for anisotropic porous media

Shyam M. Keralavarma; A. Amine Benzerga

C. R. Méca (2008)


An improvement of Gurson-type models of porous materials by using Eshelby-like trial velocity fields

Vincent Monchiet; Eric Charkaluk; Djimedo Kondo

C. R. Méca (2007)


Approximate yield criteria for anisotropic metals with prolate or oblate voids

Vincent Monchiet; Cosmin Gruescu; Eric Charkaluk; ...

C. R. Méca (2006)