Éléments finis mixtes singuliers 3D pour le calcul des “surcontraintes” dans les assemblages de composites

Authors

  • David Crépin Laboratoire de Modélisation Mécanique et Mathématiques Appliquées SP2MI, boulevard 3, téléport 2, BP 179 86960 Futuroscope Chasseneuil cedex
  • Mariusz Pyrz Laboratoire de Mécanique de Lille URA CNRS 1441 boulevard Paul Langevin 59655 Villeneuve d’Ascq cedex
  • Géry De Saxcé Laboratoire de Mécanique de Lille URA CNRS 1441 boulevard Paul Langevin 59655 Villeneuve d’Ascq cedex

Keywords:

composites, mixed finite elements, stress concentration, junctions

Abstract

This work deals with the development of a mixed three-dimensional finite element family, particularly well fitted to overstress estimation in composite structures. In the first part, a code for precise evaluation of stress concentration is presented, enabling the investigation of many practical situations including singularities. In the second part, a 3D mixed finite element is developed, providing the distribution of stress intensity factors along the singularity lines. The proposed extraction scheme is based on a simple static condensation and does not require any contour integration. This general and simple method allows thereby relatively coarse meshing without significant loss of precision of stress singularity estimation.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[AKI 76] J. E. AKIN, « The generation of element with singularities », International Journal

for Numerical Methods in Engineering, vol. 10, 1976, p. 1249-1259.

[CRE 01] CRÉPIN D., « Éléments finis mixtes singuliers tridimensionnels pour l’étude des

surcontraintes dans les structures en matériaux composites », Thèse de doctorat, Université

de Lille I, 2001.

[LEG 87] LEGUILLON D., SANCHEZ-PALENCIA É., Computation of singular solutions in elliptic

problems and elasticity, Collection Recherche en Mathématiques Aplliquées, Masson,

[LEG 90] LEGUILLON D., SANCHEZ-PALENCIA É., « Solutions Locales en Élasticité et Effets

de Concentration de Contraintes », Calcul des Structures et Intelligence Artificielle,

Fouet J.M., Ladevèze P. et Ohayon R. Eds., 1990, Pluralis, p. 121-138.

[LAS 93] SCHILS P., LASCHET G., DE SAXCÉ G., « Développement et validation de modèles

pour la caractérisation des propriétés mécaniques et la description des mécanismes

d’endommagement des structures en matériaux composites », Projet région Wallone,

Rapport final de la convention n 1889, novembre 1993.

[KIM 95] KIM T.W., IM S., « Boundary layers in wedges of laminated composite strips under

generalized plane deformation - part1 : asymptotic solutions, part2 : numerical solutions »,

Int. J. Solids and Structures, vol. 32, 1995, p. part1 : 609-628, part2 : 629-645.

[LEK 63] LEKHNITSKII S.G., Theory of elasticity of an anisotropic elastic body, Holden-Day,

[TIN 84] TING T.C.T., « Singularities at the tip of a crack normal to the interface of an

anisotropic layered composite », International Journal of Solids and Structures, vol. 20,

no 5, 1984, p. 439-454.

Downloads

Published

2002-11-22

How to Cite

Crépin, D. ., Pyrz, M. ., & Saxcé, G. D. . (2002). Éléments finis mixtes singuliers 3D pour le calcul des “surcontraintes” dans les assemblages de composites. European Journal of Computational Mechanics, 11(2-4), 319–333. Retrieved from https://journals.riverpublishers.com/index.php/EJCM/article/view/2603

Issue

Section

Original Article