مقایسه روش آنالیز ایزوژئومتریک و روش اجزای محدود توسعه ‌یافته در مدل‌سازی ناپیوستگی و محاسبه فاکتور شدت تنش

Authors

  • خادم‌ الرسول, عبدالغفور دانشگاه صنعتی شاهرود
Abstract:

This study shows how to create different types of crack and discontinuities by using isogeometric analysis approach (IGA) and extended finite element method (XFEM). In this contribution, two unique features of isogeometric analysis approach are utilized to create discontinuous zones. Discontinuities consist of crack and cohesive zone. In isogeometric analysis method NURBS is used to approximate both geometry and primary variable. NURBS can create quadratic shapes exactly. Also, stress intensity factors are calculated in the vicinity of the crack tips for two dimensional problems and are compared with corresponding analytical and numerical counterparts. Extended finite element method is the other numerical method which is used in this work. The enrichment procedure is utilized in extended finite element method to create discontinuities. The well-known path independent J-integral approach is used in order to calculate the stress intensity factors. Also, in mixed mode situation, the interaction integral (M-integral) is considered to calculate the stress intensity factors. Results show that isogeometric analysis method has desirable accuracy as it uses lower degree of freedoms and consequently lower computational efforts than extended finite element method. In addition, creating the internal cohesive zone as one of the most important issues in computational fracture mechanics is feasible due to the special features of isogeometric analysis. The present study demonstrates the capability of isogeometric analysis parametric space to control the inter-element continuity and create the cohesive zone.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مقایسه روش آنالیز ایزوژئومتریک و روش اجزای محدود توسعه یافته در مدل سازی ناپیوستگی و محاسبه فاکتور شدت تنش

این مطالعه نشان خواهد داد که چگونه می توان انواع ترک و ناپیوستگی ها را با کمک روش های آنالیز ایزوژئومتریک و اجزای محدود توسعه یافته مدل سازی نمود. در این مطالعه با استفاده از دو ویژگی منحصر به فرد روش آنالیز ایزوژئومتریک به تولید منطقه ناپیوسته پرداخته شده است. ناپیوستگی های تولید شده شامل ترک و مرز ناپیوستگی است. در مدل سازی به روش ایزوژئومتریک از تکنولوژی هندسی محاسباتی نربز در تقریب هندسه دا...

full text

محاسبه ضریب شدت تنش در ترک موجود بین دو مصالح ناهمسانگرد با استفاده از روش اجزای محدود توسعه یافته

روش اجزای محدود توسعه یافته بیشتر برای تحلیل شکست ترک در لایه های کامپوزیت بین لایه ای بهبود یافته است. این مطالعه به بررسی ضریب شدت تنش برای ترک بین لایه­ای دو مصالح ناهمسانگرد اختصاص یافته است. توابع غنی سازی نوک ترک همان حل تحلیلی جابجایی (بدون بارگذاری روی ترک) در نظر گرفته شده اند. برای بررسی عملکرد این روش تعدادی مثال عددی و مقایسه آنها با نتایج دقیق قرار داده شده است.

15 صفحه اول

محاسبه ضرایب شدت تنش دینامیکی در مواد ارتوتروپیک تحت بار حرارتی با روش المان محدود توسعه یافته

در این مقاله، از روش المان محدود توسعه¬یافته برای محاسبه ضرایب شدت تنش در مواد ارتوتروپیک تحت شوک مکانیکی و حرارتی استفاده شده است. معادلات ترموالاستیسیته غیرکوپل در نظر گرفته شده است. شبکه المانی ناحیه حل با کاربرد المانهای چهار گره¬ای و هشت گره¬ای ایجاد شده است. برای بدست آوردن ضرایب شدت تنش نیز انتگرال برهم کنش بکار گرفته شده است. برای حل انتگرال زمانی معادلات الاستودینامیک روش نیومارک و برا...

full text

محاسبه پارامترهای دینامیکی شکست (ضریب شدت تنش و تنش t) در مواد مرکب تحت بار حرارتی با روش اجزای محدود توسعه یافته

وجود ترک در سازه ها، باعث گسیختگی سازه ها در بارهای کمتر از مقدار مورد انتظار می شود. لذا بررسی و پیشگویی رفتار رشد ترک و شکست مواد ارتوتروپیک، لازم و ضروری است. از طرفی، بسیاری از سازه ها و ماشین ها تحت گرادیان دما و یا دمای بالا قرار می گیرند؛ تحلیل تنش های حرارتی یکی از مهمترین موضوعات مهندسی است. در این پایان نامه از روش المان محدود توسعه یافته برای محاسبه ضرایب شدت تنش و تنش t در صفحه ارتو...

15 صفحه اول

تحلیل رشد ترک اتصال چسبی با استفاده از روش اجزای محدود توسعه یافته و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی

در این مقاله، شکست و خرابی در مود دو اتصال چسبی کامپوزیتی با نمونه خمشی انتها ترکدار مورد بررسی قرار گرفته است. برای ایجاد اتصال چسبی بین دو صفحه کامپوزیتی از جنس الیاف شیشه تک جهته از چسب آرالدایت 2011 که به طور گسترده در ساخت پره توربین بادی و همچنین صنایع هوافضا کاربرد دارد استفاده شده است. ابتدا مکانیزم­های خرابی ایجاد شده در اتصال چسبی مود دو شکست از نتایج تجربی مورد بررسی قرار گرفته و سپس...

full text

بکارگیری روش اجزای محدود تطابقی در مسائل گسترش ترک با تخمین خطای ضریب شدت تنش

امروزهاستفادهازروش‌هایعددیبهویژهروشاجزایمحدود،درحلمسائلمتفاوتکاربردفراوانیدارد.ازآنجاکهاین روشهاتقریبیهستند،داشتندرکیواقعیازمیزانو</...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 35  issue 1

pages  83- 109

publication date 2016-09

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023