کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5014042 1463051 2017 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Microscale simulation of adhesive and cohesive failure in rough interfaces
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی میکروسکوپ شکست چسبندگی و انسجام در رابط های خشن
ترجمه چکیده
طرح های سبک وزن چند منظوره، به عنوان مثال ترکیبی از آلومینیوم با کامپوزیت های تقویت شده فیبر، یک ویژگی کلیدی برای توسعه محصولات نوآورانه و کارآمد منابع است. خواص اتصالات چنین رابطهای دوتایی تحت تاثیر ساختار هندسی در مقیاس طول های مختلف قرار دارند. در این مقاله استراتژی مدل سازی برای مطالعه رفتار شکست مدارات خشن در یک طرح همگن سازی محاسباتی ارائه شده است. ما پدیده های مختلف محلی و اثرات آنها را بر روی ویژگی های کلی رابط، به عنوان مثال زبری سطح و انواع شکست های مختلف محلی به عنوان یکپارچه شکست مواد جامد و شکست چسبنده رابط محلی است. از آنجایی که در مقیاس طول زبری سطح، که در محدوده میکرومتر و اجزای ساختاری معمولی است، جداسازی زیادی وجود دارد، ما روش استخراج عددی همگن را برای استخراج قوانین کشش جداسازی برای ایجاد پارامترهای رابط موثر استفاده می کنیم. شکست رابط گرافیکی بر اساس الگوریتم جداسازی کششی مدل شده است و شکست انسجام مواد جامد توسط یک مدل پلاستیکی-پلاستیکی با تکامل صدمات پیشرو توصیف شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
Multi-material lightweight designs, e.g. the combination of aluminum with fiber-reinforced composites, are a key feature for the development of innovative and resource-efficient products. The connection properties of such bi-material interfaces are influenced by the geometric structure on different length scales. In this article a modeling strategy is presented to study the failure behavior of rough interfaces within a computational homogenization scheme. We study different local phenomena and their effects on the overall interface characteristics, e.g. the surface roughness and different local failure types as cohesive failure of the bulk material and adhesive failure of the local interface. Since there is a large separation in the length scales of the surface roughness, which is in the micrometer range, and conventional structural components, we employ a numerical homogenization approach to extract effective traction-separation laws to derive effective interface parameters. Adhesive interface failure is modeled by cohesive elements based on a traction-separation law and cohesive failure of the bulk material is described by an elastic-plastic model with progressive damage evolution.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Fracture Mechanics - Volume 178, 1 June 2017, Pages 416-432
نویسندگان
, ,