Defect forces, defect couples and path integrals in fracture mechanics
Description
In this work, it is shown that the path integrals can be introduced without any reference to the material behavior. The method is based on the definition in a continuous medium of a set of vectors and couples having the dimension of a force or a moment. More precisely, definitions are given of volume defect forces, surface defect forces, volume defect couples, and surface defect couples. This is done with the help of the stress working variation of a particule moving through the solid. The most important result is: the resultant of all the defect forces included in a volume V is the J integral on the surface surrounding V and the moment resultant is the L integral. So these integrals are defined without any assumption on the material constitutive equation. Another result is the material form of the virtual work principle - defect forces are acting like conventional forces in the conventional principles of virtual work. This lead to the introduction of the energy momentum tensor and of the associated couple stress. Application of this method is made to fracture mechanics in studying the defect forces distribution around a crack
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (French)
Dans ce travail, il est montre que les integrales de contour peuvent etre introduites sans reference a l'elasticite du materiau. La methode est basee sur la definition, dans un milieu continu, de vecteurs et de couples ayant la dimension d'une force ou d'un moment. Plus precisement, sont donnees les definitions des vecteurs defauts de volume, des vecteurs defauts de surface, des couples defauts de volume, des couples defauts de surface. Ceci est fait en considerant la variation de travail recu par une particule qui se deplace a travers le continu. Le resultat le plus important est: la resultante de tous les vecteurs defauts compris dans un volume V est l'integrale J sur la surface entourant le volume V, et le moment resultant est l'integrale L. Ainsi, ces integrales sont bien definies sans hypothese sur l'equation constitutive du materiau. Un autre resultat est la forme materielle du principe des travaux virtuels ou les vecteurs defauts jouent le role des forces habituelles dans la forme traditionnelle (spatiale) du principe des travaux virtuels. Est ainsi introduit le tenseur d'energie-impulsion et le tenseur couple associe des milieux de COSSERAT. La methode est appliquee a la mecanique de la rupture en etudiant la distribution des defauts autour de la fissureFiles
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Additional titles
- Original title (French)
- Vecteurs defauts, couples defauts et integrales de contour en mecanique de la rupture
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 47 p.
- Report number
- CEA-R--4999
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 11514244
- Subject category
- S22: GENERAL STUDIES OF NUCLEAR REACTORS;
- Descriptors DEI
- CRACKS; DEFECTS; ELASTICITY; FRACTURE PROPERTIES; INTEGRAL EQUATIONS; MECHANICAL STRUCTURES; MECHANICS; PLASTICITY; REACTOR COMPONENTS
- Descriptors DEC
- EQUATIONS; MECHANICAL PROPERTIES; TENSILE PROPERTIES