A comparative review of peridynamics and phase-field models for engineering fracture mechanics

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Diehl, P.; Lipton, R.; Wick, T.; Tyagi, M.: A comparative review of peridynamics and phase-field models for engineering fracture mechanics. In: Computational mechanics : solids, fluids, engineered materials, aging infrastructure, molecular dynamics, heat transfer, manufacturing processes, optimization, fracture & integrity 69 (2022), Nr. 6, S. 1259-1293. DOI: https://doi.org/10.1007/s00466-022-02147-0

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Kleine Vorschau
Zusammenfassung: 
Computational modeling of the initiation and propagation of complex fracture is central to the discipline of engineering fracture mechanics. This review focuses on two promising approaches: phase-field (PF) and peridynamic (PD) models applied to this class of problems. The basic concepts consisting of constitutive models, failure criteria, discretization schemes, and numerical analysis are briefly summarized for both models. Validation against experimental data is essential for all computational methods to demonstrate predictive accuracy. To that end, the Sandia Fracture Challenge and similar experimental data sets where both models could be benchmarked against are showcased. Emphasis is made to converge on common metrics for the evaluation of these two fracture modeling approaches. Both PD and PF models are assessed in terms of their computational effort and predictive capabilities, with their relative advantages and challenges are summarized. © 2022, The Author(s).
Lizenzbestimmungen: CC BY 4.0 Unported
Publikationstyp: Article
Publikationsstatus: publishedVersion
Erstveröffentlichung: 2022
Die Publikation erscheint in Sammlung(en):Fakultät für Mathematik und Physik

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