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Compression-loose fiber media: continuum constitutive law and single crack case-study

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/57105
Title: Compression-loose fiber media: continuum constitutive law and single crack case-study
Author: Mahmood, Omar; Audoly, Basile; Rodney, David; Roux, Stéphane
Abstract: Les réseaux fibreux désordonnés présentent des propriétés mécaniques intéressantes, en particulier lorsqu'ils sont soumis à la compression. En effet, les fibres élancées supportent l'extension mais flambent en compression. Il en résulte une raideur macroscopique en compression plus faible qu'en traction. Dans cette étude, on établit, dans le cadre d'une loi à direction, une loi de comportement homogénéisée d'un milieu fibreux bi-dimensionnel isotrope constitué de ressorts possédant deux raideurs différentes, l'une pour la compression et l'autre pour la traction. Une implémentation dans un calcul éléments finis est mis en place pour étudier le cas d'un domaine contenant une fissure en traction uniaxiale (ouverture en mode I). On observe l'effet de la non linéarité du milieu (i.e. la différence de raideur traction/compression) sur la redistribution du chargement autours de la fissure. En particulier, lorsqu'on diminue progressivement la raideur en compression des fibres, la déformation se localise sur un motif en forme de croix de Malte. Dans le cas asymptotique d'une raideur très faible en compression, une région en compression bi-axiale apparait (donc une région quasiment "déchargée" de contraintes) en forme de losange, centrée sur la fissure.
Subject: unilateral spring; fiber network simulation; crack
Publisher: AFM, Association Française de Mécanique
Date: 2015

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