کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5013819 1463047 2017 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A new method for fatigue life prediction based on the Thick Level Set approach
ترجمه فارسی عنوان
یک روش جدید برای پیش بینی عمر خستگی بر اساس روش تنظیم سطح ضخامت
کلمات کلیدی
خستگی، تنظیم سطح ضخامت مکانیک شکستگی، مکانیک آسیب عناصر رابط
ترجمه چکیده
دهه گذشته علاقه ای رو به رشد در مدل های منطقهای منسجم برای کاربردهای خستگی دیده شده است. این مدلهای منطقهای انسانی اغلب از عدم انسجام رنج میبرند و برای استفاده از آنها معمولا نیازمند کالیبراسیون تعداد زیادی پارامترهای خاص مدل است. برای بهبود این مسائل، روش جدیدی در این مقاله بر اساس رویکرد تنظیم سطح ضعیف پیشنهاد شده است. در این مفهوم، تخریب مواد به دلیل بارگذاری چرخه ای نتیجه تعامل بین تکامل آسیب و مکانیک شکست است. فرمول ضخامت سطح تنظیم شده به عناصر رابطی گسترش یافته است، به طوری که اجازه می دهد تا جداسازی انرژی فشار در حجم و انرژی مورد نیاز برای ایجاد سطح. پارامترهای شکست شکست جهانی که مشتق از یک شرح انرژی آزاد بر حسب عناصر رابط است، به عنوان ورودی برای رابطه نرخ رشد ترک های تجربی (معادله پاریس) استفاده می شود. باید تأکید کرد که در مقایسه با مدلهای خستگی موجود، روش ضخیم شدن سطح تعیین تعریفی از قانون تکامل خسارت ندارد. در عوض، آسیب به طور خودکار توسط یک جبهه متحرک متحرک به روز می شود. نشان داده شده است که کاربرد پذیری محدود به رفتار خستگی مواد الاستیک خطی نیست. مواد پلاستیکی الاستیک مانند فولاد نیز می توانند مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند. حساسیت پارامترهای مدل مورد بررسی و بحث قرار می گیرد و ارتباطات عملی برای تنظیمات آزمون استاندارد مورد بررسی قرار می گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
یک روش جدید برای پیش بینی عمر خستگی بر اساس روش تنظیم سطح ضخامت
چکیده انگلیسی
The last decade has seen a growing interest in cohesive zone models for fatigue applications. These cohesive zone models often suffer from a lack of generality and applying them typically requires calibrating a large number of model-specific parameters. To improve on these issues a new method has been proposed in this paper based on the Thick Level Set approach. In this concept, material degradation due to cyclic loading is the result of interaction between damage evolution and fracture mechanics. The Thick Level Set formulation has been extended to interface elements, in order to allow for separation of strain energy in the bulk and energy required for surface creation. Global fracture parameters, derived from a free energy description governing the interface elements, are used as input for the empirical crack growth rate relation (Paris' equation). It must be emphasized that in contrast to existing fatigue models, the Thick Level Set approach does not require the definition of a damage evolution law. Instead, damage is updated automatically by a continuously moving damage front. It is shown that applicability is not limited to fatigue behavior of linear elastic materials; elastic-plastic materials such as steels can be analysed as well. The sensitivity of model parameters is investigated and discussed and the practical relevance is explored for standard test configurations.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Fracture Mechanics - Volume 182, September 2017, Pages 449-466
نویسندگان
, , , ,