بررسی و مدل سازی رشد ترک در مواد ایزوتروپیک به روش المان محدود توسعه یافته

thesis
abstract

به طور کلی مبحث گسترش ترک در مکانیک شکست یکی از موضوعاتی است که از سالیان گذشته مورد توجه محققین مختلف قرار گرفته است. علی رغم تمامی ویژگی های روش اجزاء محدود استاندارد، این روش دارای معایبی است که استفاده از آن را در بعضی مسایل به خصوص بحث گسترش ترک محدود می سازد. یکی از معایب عمده این روش وابستگی المانها به یکدیگر است لذا اعمال شرایط ناپیوستگی امکان پذیر نمی باشد، بنابراین مش بندی مجدد دامنه مورد مطالعه از چالش های مهم روش اجزاء محدود استاندارد محسوب می گردد. درحالیکه در روش اجزاء محدود توسعه یافته نیازی به مش بندی مجدد دامنه برای گسترش ترک نمی باشد.از طرفی وجود تکینگی تنش در نوک ترک مشکل دیگر این روش است که برای حل این مشکل باید از المانی که دارای تابع شکل غیر تکین است استفاده نمود. در روش اجزاء محدود توسعه یافته برای شبیه سازی رشد ترک و نیز رفع تکینگی تابع تنش از غنی سازی نقاط اطراف ترک استفاده می شود. همچنین برای بررسی گسترش ترک روش مجموعه تراز به کار می رود، با استفاده از مجموعه تراز می توان موقعیت نوک ترک و نیز بدنه ترک را در هر مرحله از رشد ترک یافت و در نتیجه المان هایی که باید غنی سازی گردند انتخاب نمود. علاوه بر این در این پژوهش از روش فرا معین برای محاسبه ضرایب شدت تنش و همچنین محاسبه ضرایب مراتب بالاتر بسط ویلیامز سازه های شامل ترک در مودهای مختلف بارگذاری استفاده می شود.کارایی روش ارائه شده از طریق تجزیه وتحلیل چند نمونه ایزوتروپیک ترک دار تحت بارگذاری خالص مود اول،خالص مود دوم و مود مرکب مورد بررسی قرار می-گیرد.دقت محاسبه و همگرایی ضرایب شدت تنش ترک و ترم های مراتب بالاتر بسط ویلیامز از مقایسه آن ها با نتایج موجود در مقالات ارزیابی می شود. همچنین رشد ترک خستگی در نرم افزارهای متلب و آباکوس مدل و نتایج حاصل از آن با هم مقایسه می شوند .

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

بررسی رشد ترک چسبنده در محیط دو فاز با استفاده از روش المان محدود توسعه یافته

ایجاد و گسترش ترک در محیط متخلخل اشباع یکی از نکات مهمی است که در چند سال اخیر تحقیقات گسترده‌ای بر روی آن انجام شده است، یکی از روش‌های نوین برای بررسی و تحلیل ناپیوستگی در محیط دو فاز مانند گسترش ترک، روش المان محدود توسعه یافته می‌باشد. مزیت این روش نسبت به روش-های دیگر عدم نیاز به مش‌بندی مجدد محیط در هر مرحله از آنالیز می‌باشد. در روش المان محدود توسعه یافته با غنی‌کردن المان‌هایی که ناپیو...

full text

استفاده از دستگاه مختصات متعامد محلی در مدل کردن ترک دو بعدی به روش المان محدود توسعه یافته

The extended finite element method (X-FEM) is a numerical method for modeling discontinuties, such as cracks, within the standard finite element framework. In X-FEM, special functions are added to the finite element approximation. For crack modeling in linear elasticity, appropriate functions are used for modeling discontinuties along the crack length and simulating the singularity in the crack...

full text

بررسی دینامیکی یک ترک ایستا در محیط محدود دو بعدی ارتوتروپیک با روش المان محدود توسعه یافته

در این مقاله، بررسی رفتار ترک در مواد ارتوتروپیک به صورت محاسبه ضرایب شدت تنش با استفاده از روش اجزای محدود توسعه‌یافته ( XFEM ) ارائه شده است. مدل‌سازی ترک شامل فرآیند غنی‌سازی حوزه نوک ترک برای ناپیوستگی متغیر در سطح ترک با استفاده از مجموعه بردارهای مرتبه ای انجام شده است. برای غنی¬سازی حوزه نوک ترک از توابع عنی¬سازی مواد ارتوتروپیک استفاده شده است. در معادلات الاستودینامیک گسسته، برای انتگر...

full text

مدلسازی رشد ترک در مواد نرم به روش المان محدود

با توجه به اهمیت آگاهی داشتن از رفتار قطعات ساخته شده از مواد نرم (مواد دارای رفتار الاستیک-پلاستیک فلزی و نه مواد پلیمری) در شرایط بروز ترک، در این پایان نامه سعی می شود تا با بهره گیری از تیوری های معتبر در زمینه مکانیک شکست، رفتار گروهی از این مواد در مقابل افزایش یکنواخت بار مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه با استفاه از روش چگالی انرژی کرنشی در رشد ترک به عنوان روشی مبتنی بر انرژی ...

15 صفحه اول

تحلیل مود مختلط رشد ترک خستگی پنل‌های آلومینیومی حاوی ترک ترمیم شده با وصله‌های کامپوزیتی به روش المان محدود توسعه یافته

روش المان محدود توسعه یافته (XFEM) یکی از قوی‌ترین روش‌های عددی در مدل‌سازی ناپیوستگی بوده و بر پایه المان محدود می‌باشد. در این روش با غنی‌سازی گره‌ها و افزایش درجات آزادی آن‌ها از 2 به 4 و حتی در شرایط خاص به 10 به‌طور مجازی و بدون نیاز به تطبیق مش با هندسه ناپیوستگی، امکان مدل‌سازی فراهم می‌شود. در المان محدود لزوم تطابق کامل لبه المان‌ها با لبه ترک، تغییر المان‌بندی در هر مرحله از رشد ترک ر...

full text

شبیه سازی رشد ترک دینامیکی در پوسته ها با استفاده از روش المان محدود توسعه یافته

در این پایان نامه با استفاده از روش اجزاء محدود توسعه یافته به شبیه سازی ترک خوردگی و رشد ترک در ورق ها و پوسته های کیرشهف تحت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی پرداخته شده است. روش المان محدود توسعه یافته یکی از روش های نوین و کارآمد برای مدل سازی انواع ناپیوستگی ها از جمله ترک در سازه ها می باشد. در این روش یک سری توابع از جواب های تحلیلی مسایل ساده استخراج شده و سپس از این توابع در فضای تقریب مسا...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی مکانیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023