مدل سازی ترک به روش XFEM – ضریب شدت تنش

مدل سازی ترک به روش XFEM- ضریب شدت تنش - در نرم افزار Abaqus

به نام خدا

با سلام به دوستان و مهندسان عزیز

( آباکوس – XFEM – ضریب شدت تنش ) در این مثال چگونگی استخراج نتایج مهم و مورد استفاده در مدل سازی ترک به روش XFEM- ضریب شدت تنش در نرم افزار آباکوس ارائه خواهد شد.

ضرایب شدت تنش یا (stress intensities) با حرف K نمایش داده می‌شود.

ضریب شدت تنش مقدار شدت تنش ها را در حوالی نوک ترک برای رفتار ایده‌آل الاستیک و مواد ایزوتروپیک مشخص می‌کنند.

معمولا سه دسته از ضرایب شدت تنش در مسائل مکانیک شکست مورد توجه قرار می گیرند که به صورت KI و KII و KIII ارائه می شوند.

در شکل زیر سه مدل مربوط به ایجاد ترک و همچنین ضرایب شدت تنش هر یک نشان داده شده است.

همان طور که در شکل نیز مشاهده می شود چگونگی بارگذاری باعث ایجاد انواع مدهای ترک خواهد شد.

مثال:

در ادامه بار دیگر مثالی که پیش از این با عنوان (مدل سازی ترک به روش XFEM) ارائه شده، به کمک نرم افزار آباکوس مدل سازی می شود.

ابتدا ورقی مانند شکل زیر مدل سازی شده و شرایط مرزی و بارگذاری بر روی آن اعمال می شود، به دلیل اینکه مدل نسبت به محور ۲ متقارن می باشد نیمی از قطعه مدل سازی شده است.

در شکل زیر مدل ایجاد شده به همراه شرایط مرزی و بار گذاری آن نشان داده شده است.

با کشیده شدن ورق ترک در محلی که حداکثر تنش در آن وجود دارد ایجاد می شود.

البته این نکته قابل توجه است که در حین مدل سازی کلیه اطلاعات مربوط به ایجاد ترک را باید به درستی وارد کرد تا نتایج نیز قابل قبول باشد.

پس از انجام آنالیز به کمک نرم افزار آباکوس، باز شدگی ترک قابل مشاهده می‌باشد و می‌توان تمام خروجی های درخواستی مانند تنش ها، جابجایی ها و دیگر خروجی ها را از آن استخراج نمود.

در شکل زیر باز شدگی ترک به و تنش ون میزز بر روی مدل نشان داده شده است.

حال می توان ضرایب شدت تنش ایجاد شده در مدل را مشاهده نمود.

همانطور که پیش از این هم به آن اشاره شد این ضرایب در سه مد مختلف می باشند که میتوان هریک را بصورت مجزا استخراج کرد.

شکل زیر ضریب شدت تنش مربوط به مد اول را نشان می دهد.

ضریب شدت تنش مد دوم مربوط به مدل مورد بررسی در شکل زیر ارائه شده است.

در شکل زیر نیز ضریب شدت تنش مربوط به مد سوم نشان داده شده است.

این ضرایب شدت تنش برای مسائل تحلیل ترک در مکانیک شکست از اهمیت زیادی برخوردار است که که در این مثال توسط نرم افزار بدست آمده است. انشاالله در قسمت بعدی چگونگی استخراج خروجی به نام جی انتگرال J-integral ارائه خواهد شد. امیدوارم این مطلب برای دوستان مفید واقع شده باشد.

لطفا دیدگاه، سوالات و نظر خودتان را در زیر همین مطلب برای ما بنویسید.همین الان می‌توانید از قسمت تماس با ما و یا سفارش انجام پروژه استفاده کنید، ما پروژه‌های شما را انجام می‌دهیم و نیازهای شما را پاسخگو هستیم .

موفق باشید. رضا ۰۹۱۳۷۳۹۵۸۷۲