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Archive of Applied Mechanics
Erschienen in: Archive of Applied Mechanics 1-2/2016

06.01.2016 | Special

An investigation of intersonic fracture using a phase field model

verfasst von: Alexander Schlüter, Charlotte Kuhn, Ralf Müller, Dietmar Gross

Erschienen in: Archive of Applied Mechanics | Ausgabe 1-2/2016

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Abstract

Under certain circumstances, cracks can grow faster than the slowest characteristic wave speed of the material. This so-called intersonic or transonic fracture phenomenon is studied in the present work by means of a phase field fracture model. The model makes use of a regularized representation of the fracture surface. This kind of models intrinsically fulfill the boundary conditions at the evolving crack surface and implicitly govern the crack evolution by a set of partial differential equations. The set includes the momentum balance as well as a phase field equation and is solved by means of a finite element scheme in this work. The simulated crack speeds agree well with experiments and molecular dynamic simulations reported in the literature.
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Literatur
1.
Amor, H., Marigo, J.J., Maurini, C.: Regularized formulation of the variational brittle fracture with unilateral contact: numerical experiments. J. Mech. Phys. Solids 57(8), 1209–1229 (2009)CrossRefMATH
2.
Borden, M.J., Verhoosel, C.V., Scott, M.A., Hughes, T.J.R., Landis, C.M.: A phase-field description of dynamic brittle fracture. Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 217–220, 77–95 (2012)CrossRefMathSciNet
3.
Bourdin, B., Larsen, C., Richardson, C.: A time-discrete model for dynamic fracture based on crack regularization. Int. J. Fract. 168(2), 133–143 (2011)CrossRefMATH
4.
5.
Buehler, M.J., Abraham, F.F., Gao, H.: Hyperelasticity governs dynamic fracture at a critical length scale. Nature 426(6963), 141–146 (2003)CrossRef
6.
Francfort, G.A., Marigo, J.J.: Revisiting brittle fracture as an energy minimization problem. J. Mech. Phys. Solids 46(8), 1319–1342 (1998)CrossRefMathSciNetMATH
7.
Freund, L.B.: Dynamic Fracture Mechanics. Cambridge University Press, Cambridge (1990)CrossRefMATH
8.
Gao, H., Huang, Y., Abraham, F.F.: Continuum and atomistic studies of intersonic crack propagation. JMPS 49(9), 2113–2132 (2001)MATH
9.
Griffith, A.A.: The phenomena of rupture and flow in solids. Philos. Trans. R. Soc. Lond. A 221, 163–198 (1921)CrossRef
10.
Hofacker, M., Miehe, C.: Continuum phase field modeling of dynamic fracture: variational principles and staggered FE implementation. Int. J. Fract. 178(1–2), 113–129 (2012)CrossRef
11.
Hofacker, M., Miehe, C.: A phase field model of dynamic fracture: robust field updates for the analysis of complex crack patterns. Int. J. Numer. Methods Eng. 93(3), 276–301 (2013)CrossRefMathSciNet
12.
Kuhn, C.: Numerical and analytical investigation of a phase field model for fracture. Ph.d. thesis, Technische Universität Kaiserslautern (2013)
13.
14.
Ravi-Chandar, K., Knauss, W.: An experimental investigation into dynamic fracture: III. On steady-state crack propagation and crack branching. Int. J. Fract. 26(2), 141–154 (1984)CrossRef
15.
Rosakis, A.J., Samudrala, O., Coker, D.: Intersonic shear crack growth along weak planes. Mater. Res. Innov. 3(4), 236–243 (2000)CrossRef
16.
Schlüter, A., Willenbücher, A., Kuhn, C., Müller, R.: Phase field approximation of dynamic brittle fracture. Comput. Mech. 54, 1–21 (2014)
17.
Sharon, E., Fineberg, J.: The dynamics of fast fracture. Adv. Eng. Mater. 1(2), 119–122 (1999)CrossRef
18.
Washabaugh, P., Knauss, W.: A reconciliation of dynamic crack velocity and rayleigh wave speed in isotropic brittle solids. Int. J. Fract. 65(2), 97–114 (1994)
Metadaten
Titel
An investigation of intersonic fracture using a phase field model
verfasst von
Alexander Schlüter
Charlotte Kuhn
Ralf Müller
Dietmar Gross
Publikationsdatum
06.01.2016
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Archive of Applied Mechanics / Ausgabe 1-2/2016
Print ISSN: 0939-1533
Elektronische ISSN: 1432-0681
DOI
https://doi.org/10.1007/s00419-015-1114-4

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