پیادهسازی روش میدان فاز برای شکست ترد و کاربرد در ساختارهای متخلخل | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 22, Volume 18, Issue 7, 1397, Pages 217-225 PDF (4.13 M) | ||
| Authors | ||
| محمد موسویون1; محمد مشایخی2; مصطفی جمشیدیان* 3; حجت الله بادنوا4 | ||
| 1دانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان | ||
| 2دانشیار دانشگاه صنعتی اصفهان | ||
| 3استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان | ||
| 4مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء، بهبهان، ایران | ||
| Abstract | ||
| 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. | ||
| Keywords | ||
| روش میدان فاز; شکست ترد; ساختار متخلخل; روش اجزای محدود | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 531 PDF Download: 684 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,577 |
| Article View | 19,934,584 |
| PDF Download | 16,081,071 |