Phương pháp nút ảo cho bài toán có vết nứt bất kỳ được rời rạc bằng phần tử tứ giác 4 nút
Email tác giả liên hệ:
thanhcd@hcmute.edu.vnTừ khóa:
phương pháp nút ảo, phần tử tứ giác 4 nút, vết nứt, hệ số tập trung ứng suất (SIFs), mỏiTóm tắt
Phương pháp nút ảo được phát triển để mô phỏng vết nứt bất kỳ trong các kết cấu được rời rạc bằng phần tử tứ giác 4 nút. Bằng cách chồng các phần tử tứ giác 4 nút tại vị trí vết nứt, phương pháp nút ảo có thể mô phỏng vết nứt không phụ thuộc vào lưới phần tử hữu hạn. Một quan hệ động học của các phần tử tứ giác 4 nút xếp chồng được phát triển mới giúp mô phỏng trường hợp mũi vết nứt nằm trong phần tử. Hệ số tập trung ứng của một số bài toán cơ bản có vết nứt được tính để kiểm tra độ chính xác của phương pháp nút ảo đề nghị. Sức mạnh và hiệu quả của phương pháp nút ảo khi mô phỏng vết nứt bất kỳ không phụ thuộc lưới phần tử hữu hạn được minh họa bằng các ví dụ tính toán sự phát triển vết nứt do tải trọng mỏi.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
R. S. Barsoum, On the use of isoparametric finite elements in linear fracture mechanics, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 10, pp. 25–37, 1976.
N. Moes, J. Dolbow, and T. Belytschko, A finite element method for crack growth without remeshing, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 46, pp. 131–150, 1999.
A. Hansbo and P. Hansbo, A finite element method for the simulation of strong and weak discontinuities in solid mechanics, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 193, pp. 3523–3540, 2004.
J. Mergheim, E. Kuhl, and P. Steinmann, A finite element method for the computational modelling of cohesive cracks, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 63, pp. 276–289, 2005.
J. Mergheim, E. Kuhl, and P. Steinmann, Towards the algorithmic treatment of 3D strong discontinuities, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 23, pp. 97–108, 2007.
P. M. A. Areias, J. H. Song, and T. Belytschko, Analysis of fracture in thin shells by overlapping paired elements, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 195, pp. 5343–5360, 2006.
T. Rabczuk, G. Zi, A. Gerstenberger, and W. A. Wall, A new crack tip element for the phantom-node method with arbitrary cohesive cracks, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 75, pp. 577–599, 2008.
T. Chau-Dinh, G. Zi, P.-S. Lee, T. Rabczuk, and J.-H. Song, Phantom-node method for shell models with arbitrary cracks, Computers and Structures, 92–93, pp. 242–256, 2013.
K.-J. Bathe, Finite Element Procedures. Prentice Hall International, Inc., 1996.
T.-P. Fries and T. Belytschko, The extended/generalized finite element method: An overview of the method and its applications, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 84, pp. 253–304, 2010.
A. Asadpoure and S. Mohammadi, Developing new enrichment functions for crack simulation in orthotropic media by the extended finite element method, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 69, pp. 2150–2172, 2007.
J. Dolbow, N. Moes, and T. Belytschko, Modeling fracture in Mindlin-Reissner plates with the extended finite element method, International Journal of Solids and Structures, 37, pp. 7161–7183, 2000.
H. Nguyen-Dang and N. Tran-Thanh, Analysis of cracked plates and shells using ‘metis’ finite element model, Finite Elements in Analysis and Design, 40, pp. 855–878, 2004.
C. H. Furukawa, M. L. Bucalem, and I. J. G. Mazella, On the finite element modeling of fatigue crack growth in pressurized cylindrical shells, International Journal of Fatigue, 31, pp. 629–635, 2009.
J. F. Yau, S. S. Wang, and H. T. Corten, A mixed-mode crack analysis of isotropic solids using conservation laws of elasticity, Journal of Applied Mechanics, 47, pp. 335–341, 1980.
M. Duflot and H. Nguyen-Dang, A meshless method with enriched weight functions for fatigue crack growth, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 59, pp. 1945–1961, 2004.
P. C. Paris and F. Erdogan, A critical analysis of crack propagation laws, Journal of Basic Engineering, 85, pp. 528–534, 1963.
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Giấy phép
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
