Publication

Universal features of anticrack nucleation in porous solids

Résumé

Characterizing the nucleation of anticracks in porous materials under compression is a great challenge and has been the subject of several investigationsin different fields, from earthquake science, rock mechanics to avalanche research[1]. Yet, the conditions for the nucleation of anticracks still remain poorly known, especially under mixed-mode loading.In this study, we have conducted DEMsimulations of very loose, cohesive, granular assemblies with initial configurations which are drawn from Baxter’s sticky hard sphere (SHS) ensemble. The SHS model isemployed as a promising auxiliary means to independently control the average coordination number zcof cohesivecontacts and particle volume fraction φof the initial states. We focus on discerning the effectof zcand φon the elastic modulus, yield surface and plastic flow of the samples.Uniaxial compression simulations revealeda universal scaling behavior ofthe elastic modulus and the strength, which both scale with the cohesive contact densityνc= zcφof the initial state according to a power law.In contrast, the behavior of the plastic consolidation curveis shown to be independent of the initial conditions[2]. Furthermore, mixed-mode loading allowed us to evaluate the yield surface of the sampleswhichcan be approximated by an ellipsoid. The results suggest a universal form of the yield surface after a suitable rescaling of stress coordinates by the contact density. Evidence is providedthat such porous solids follow an associative plastic flow rule. Our model contributes to improve the parametrization of continuum anticrack models for porous cohesive materials such as snow for avalanche simulations.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (32)
Porosité
La porosité est l'ensemble des vides (pores) d'un matériau, ces vides sont remplis par des fluides (liquides ou gaz). Les matériaux poreux sont très généralement des solides, mais il existe aussi des liquides poreux. La porosité est aussi une grandeur physique définie comme le rapport entre le volume des vides et le volume total d'un milieu poreux, sa valeur est comprise entre 0 et 1 (ou, en pourcentage, entre 0 et 100 %) : où : est la porosité, le volume des pores, et le volume total du matériau, c'est-à-dire la somme du volume de solide et du volume des pores.
Porous medium
In materials science, a porous medium or a porous material is a material containing pores (voids). The skeletal portion of the material is often called the "matrix" or "frame". The pores are typically filled with a fluid (liquid or gas). The skeletal material is usually a solid, but structures like foams are often also usefully analyzed using concept of porous media. A porous medium is most often characterised by its porosity. Other properties of the medium (e.g.
Pollution plastique
thumb|Déchets plastiques au jardin botanique de Bogor en Indonésie (2018). La pollution par le plastique (ou « pollution plastique ») est une pollution engendrée par l'accumulation de déchets en matière plastique dans l'environnement. Il existe plusieurs formes et types de pollution plastique. Le système mondial de production, d'utilisation et d'élimination des matières plastique est un système défaillant. La pollution plastique est corrélée au faible coût du plastique, qui entraîne une utilisation massive et jetable de ce dernier.
Afficher plus
Publications associées (37)

Computational micromechanics of porous brittle solids

Johan Alexandre Philippe Gaume, Henning Löwe, Lars Kristoffer Uhlen Blatny, Stephanie Wang

Porous brittle solids evidence complex mechanical behavior, where localized failure patterns originate from mechanical processes on the microstructural level. In order to investigate the failure mechanics of porous brittle solids, we outline a general stoc ...
2021

Tensile response of Ultra High Performance PE Fiber Reinforced Concretes (PE-UHPFRC) under imposed shrinkage deformations

Emmanuel Denarié, Mohamed Abdul Hafiz, Amir Hajiesmaeili

PE-UHPFRC is a new Ultra High-Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC), which is developed to reduce the environmental impact of conventional UHPFRC by replacing the steel fibers with synthetic ones and reducing the clinker content in the mix. The de ...
2021
Afficher plus

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.