Simulation of fatigue crack growth under consideration of cyclic plasticity

摘要

In this paper a procedure to simulate the crack growth under consideration of elastic-plastic material behavior by means of the finite element method is described. Within this procedure, after each increment of crack advance, the structure is remeshed and the status variables, such as the components of the backstress-tensor and the plastic strains, are transferred from the old mesh to the new one. Due to mapping of the variables, improper conditions are possibly prevailing at the beginning of the new analysis, which has to be captured by the used material routine. The main focus of this paper is to describe these necessary numerical adjustments.%In diesem Artikel wird eine Prozedur zur Simulation des Rissfortschrittes unter Verwendung der Methode der Finiten Elemente und Berücksichtigung von elastisch-plastischem Materialverhalten vorgestellt. Innerhalb dieser Prozedur wird die Struktur nach jedem Rissfortschrittsinkre-ment neu vernetzt und die Statusvariablen, wie die Komponenten des Rückspannungstensors und die plastischen Dehnungen, vom alten auf das neue Netz übertragen. Durch das übertragen der Variablen kann es zu unzul?ssigen Zust?nden zu Beginn der neuen Analyse kommen, welche von der verwendeten Material routine aufgefangen werden müssen. Der Schwerpunkt dieses Artikels liegt auf den diesbezüglichen numerischen Anpassungen.