An extended endochronic theory formulation of plastically deformed damaged indian bamboo under uniaxial compression

D. S. Fozao, E. A. Foudjet, D. Fokwa, A. Kouam

Résumé


Abstract
This paper presents a series of uniaxial compressive loading tests carried out on cylindrical samples of Indian bamboo, in order to develop stress-strain models. The bamboo species Oxytenanteraabyssinica from the Congo Basin forest was used for these tests. The non-linear behaviour of Indian bamboo may be attributed to two distinct mechanical processes, plasticity and damage.
These two degradation phenomena are described best by the theories of plasticity and continuum damage mechanics. Thus a multi-dissipative model that accounts for both plasticity and damage is necessary. The mathematical model is produced using the endochronic theory of plasticity coupled with isotropic damage as well as the principle of equivalent strain. The major experimental parameters used to obtain the proposed model were obtained from the tests results. The cyclic and monotonic loading regimes were employed to investigate this nonlinear behaviour of Indian bamboo under uniaxial monotonic compression loading.
The proposed stress-strain model was compared to the tests results and the comparison showed that the predicted model provides a good agreement with the test data.


Résumé
Cet article présente une série d'essais de compression axiale sur les essences de bambou de Chine en vue de développer un modèle de contrainte - déformation. L'essence de bambou, Oxytenanteraabyssinica du Basin de Congo, a été utilisée pour réaliser ces essais. Le comportement non-linéaire du bambou sous l'effet de la compression uni-axiale peut être attribué à deux processus mécaniques distincts. Il s'agit de la plasticité et de l'endommagement.
Ces deux phénomènes de dégradation du bambou peuvent être mieux décrits par la théorie de la plasticité et celle de la mécanique de l'endommagement des milieux continus.
Le model multi-dissipatif qui tient compte de la plasticité et de l'endommagement est nécessaire pour cette modélisation. Le modèle mathématique est produit en appliquant de la théorie »endochronique» de la plasticité couplée avec l'endommagement isotropique ainsi que le principe de la déformation équivalente. Les paramètres expérimentaux essentiels utilisés pour proposer ce modèle ont été obtenus des résultats des essais de laboratoire.Le chargement cyclique (chargement-déchargement-chargement) et le chargement monotonique ont été utilisés pour étudier le comportement non-linéaire du bambou de Chine en compression uni-axiale.
Le modèle proposé pour les relations contrainte-déformation a été comparé aux résultats des essais de laboratoire et cette comparaison a montré que ce modèle s'accorde très bien avec les résultats des essais.


Mots-clés


modeling; uniaxial compression; isotropic damage; bamboo; endochronic theory of plasticity;continuum damaged mechanics; plastic strain; principle of equivalent strain

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