Influence of damage on crack-tip fields under small-scale-creep conditions

The growth of a sharp crack typically is accompanied by a damage or fracture process zone that propagates with the crack tip. The present understanding of the transient crack-tip fields under small-scale-creep conditions is limited primarily to analyses based upon creep flow rules that neglect damage. In this paper, Kachanov-type creep-damage constitutive equations are developed that include the dilatational creep that arises from caviation and microcrack damage. A finite element calculation demonstrates the effects of this type of creep-damage behavior on the asymptotic, singular crack-tip fields.

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Résumé La croissance d'une fissure aiguë est typiquement accompagnée d'une zone d'endommagement ou de rupture qui accompagne l'extrémité de la fissure tout au long de sa propagation.La perception actuelle des champs transitoires à la pointe d'une fissure sous des conditions de fluage à petite échelle est essentiellement limitée à une analyse reposant sur les lois d'écoulement en fluage, sans considération d'endommagement. Dans cette étude, on développe les apparitions de type Kachanov représentatives du dommage par fluage, qui incluent le fluage en traction résultant de la cavitation et d'un endommagement par microfissures.Un calcul par éléments finis démontre les effets de ce type de comportement d'endommagement par fluage sur les champs de contraintes singuliers et asymptotiques à l'extrémité d'une fissure.