دوره 18، شماره 7 - ( 8-1397 )                   جلد 18 شماره 7 صفحات 225-217 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1397.18.7.5.4

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mousavion M, Mashayekhi M, Jamshidian M, Badnava H. Implementation of the phase-field method for brittle fracture and application to porous structures. Modares Mechanical Engineering 2018; 18 (7) :217-225
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-14371-fa.html
موسویون محمد، مشایخی محمد، جمشیدیان مصطفی، بادنوا حجت الله. پیاده‌سازی روش میدان فاز برای شکست ترد و کاربرد در ساختارهای متخلخل. مهندسی مکانیک مدرس. 1397; 18 (7) :217-225

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-14371-fa.html

پیاده‌سازی روش میدان فاز برای شکست ترد و کاربرد در ساختارهای متخلخل
محمد موسویون1 ، محمد مشایخی2 ، مصطفی جمشیدیان* 3، حجت الله بادنوا4
1- دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
2- دانشیار دانشگاه صنعتی اصفهان
3- استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
4- مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء، بهبهان، ایران
چکیده:   (4496 مشاهده)
اخیراً روش میدان فاز به ‌عنوان یک ابزار کارآ برای شبیه‌سازی رشد ترک مواد بکار گرفته شده است. هدف از این پژوهش به‌کارگیری توانایی‌های روش میدان فاز در مدل‌سازی رشد ترک در محیط‌های پیچیده هندسی مانند ساختار متخلخل است. در روش میدان فاز نیازی به تعریف ترک‌های پیش‌فرض نیست و این روش می‌تواند مسیر پیچیده و منحنی‌شکل ترک را پیش‌بینی کند. این هدف با رهیافت جایگزینی ناپیوستگی‌های تیز با متغیر آسیب میدان فاز که به‌صورت یک ترک پخش‌شونده نشان داده شده انجام می‌شود. به منظور شبیه‌سازی شکست ترد در این پژوهش، ابتدا معادلات میدان جابجایی الاستیک و میدان فاز ترک بیان می‌گردد. سپس با استفاده از فرم ضعیف معادلات، حل معادلات به‌صورت غیروابسته صورت می‌گیرد. برای پیاده‌سازی معادلات به روش اجزای محدود، نرم‌افزار اباکوس با زیربرنامه UEL به‌کار گرفته شده است. با توجه به آنکه ساختار استخوان یک ساختار متخلخل است، یک حجمک نماینده از استخوان برای شبیه‌سازی میدان فاز انتخاب شده است. به منظور راستی‌آزمایی مدل‌ توسعه داده شده، آزمون کشش نمونه دارای ترک لبه‌ای شبیه‌سازی شده است. در ادامه، رشد ترک در یک محیط متخلخل با درصدهای تخلخل متفاوت تحت بارگذاری کششی، شبیه‌سازی شد. نتایج شبیه‌سازی نشان‌ می‌دهد روش میدان فاز می‌تواند رشد ترک در ساختارهای پیچیده از نظر هندسی را به‌درستی پیش‌بینی کند. شبیه‌سازی‌های انجام شده نشان داد ظرفیت تحمل بار یا استحکام ساختار متخلخل با افزایش تخلخل به صورت پیوسته کاهش می‌یابد و این استحکام در مقدار بحرانی تخلخل کاهش ناگهانی دارد.
واژه‌های کلیدی: روش میدان فاز، شکست ترد، ساختار متخلخل، روش اجزای محدود
متن کامل [PDF 4232 kb]   (5026 دریافت)    
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | موضوع مقاله: سازه های هوا فضا
دریافت: 1396/12/3 | پذیرش: 1397/7/3 | انتشار: 1397/7/3
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.