A discrete network model for bond failure and frictional sliding in fibrous materials

مدل شبکه های گسسته و مدل های شبکه با استفاده از تیرهای یا تیرهای می تواند به صورت مکانیکی مدل های فیبری را مدل سازی کند، از آنجا که عناصر گسسته نماینده الیاف یا نخ های فردی در محدوده مسی از این مواد هستند. در نتیجه، پدیده های مزوالک محدوده مانند شکست فیبر فردی و شکست پیوند میان فیبر، می توانند شامل شوند. تنها چند مدل شبکه گسسته که در آن شکست پیوند در نظر گرفته شده است شامل کشش فیبر اصطکاکی است که پس از شکست باند اتفاق می افتد، هر چند که در رفتار مکانیکی چندین مواد فیبر دار اتفاق می افتد. در این مقاله، یک مدل شبکه بهار برای شکست پیوند بین فایبر و کشش فیبر اصطکاکی توسعه یافته است که در یک ترمودینامیکی تنظیم شده است. مبنای ترمودینامیکی تضمین می کند که کار مکانیکی انجام شده یا در شبکه ذخیره می شود یا به علت شکست باند و کشیدن آن، از بین رفته است. پیاده سازی عددی از چارچوب پیشنهاد شده است که در آن متغیرهای سینماتیکی و داخلی به طور همزمان حل می شوند، زیرا متغیرهای داخلی به طور مستقیم در چارچوب مرتبط می شوند. تغییرات در اتصال شبکه، استحکام باند، طول فیبر و انحصاری بودن در چارچوب انجام شده است. نتایج نشان می دهد در میان دیگران، مقیاس عملکرد ماکروسکوپی با استحکام باند مقایسه شده است و سختی ماکروسکوپی و مقیاس عملکرد ماکروسکوپی با طول فیبر است. نتایج ارائه شده همچنین نشان می دهد که نقطه افزایش عملکرد ماکروسکوپیک برای افزایش طول فیبر به طور قابل توجهی کمتر است.