کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
6916828 | 862933 | 2015 | 37 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Phase field modeling of fracture in multi-physics problems. Part I. Balance of crack surface and failure criteria for brittle crack propagation in thermo-elastic solids
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی فاز فیزیکی شکست در مشکلات چند فیزیک. قسمت 1: تعادل سطح شکست و معیار شکست برای انتشار ترک خوراکی در جامدات ترمو الاستیک
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
شکستگی ضعیف، انتشار کراک، مدل سازی میدان فاز، کشش محدود، مشکلات متقابل چند زمینه، ترموالاستیک،
ترجمه چکیده
این کار تعمیم مدل های زمینه فاز پیوسته اخیر را برای شکست شکن ارائه می دهد به طور کامل در ارتباط با مشکلات حرارتی مکانیکی و چند فیزیک در سوپ های بزرگ. این یک رویکرد هندسی دقیق را برای مدل سازی کرنش منتشر می کند که براساس معرفی یک تعادل سطح کرک حل شده است که توسط یک میدان چرخه کر فید شده است. عملکرد سطح کرنشی تنظیم شده براساس یک تابع چگالی سطح کرک است که سطح کراس ماکروسکوپی را در مواد فله در هر واحد حجم مرجع توصیف می کند. این رویکرد، مشکلات مربوط به تحقق محاسبات اختلالات ترک تیز را برطرف می کند، به خصوص وقتی که به توپولوژی های ترک پیچیده می آید. فرمول پیشنهاد شده اساسا تئوری آسیب گرادیان است، با این حال، مجهز به مواد حساس ریشه در مکانیک شکستگی است. مفهوم مدولار برای اتصال مدل سازی کرنفوی منتشر شده با پاسخ پیچیده چند میدان از مواد فشرده، جایی که تمرکز روی مسئله مدل محدود کننده حرارت الاستیسیته قرار گرفته است، مشخص شده است. این امر به تعمیم نیروهای ترک ترکیه از تعاریف پر انرژی به معیارهای مبتنی بر استرس، مدل سازمانی هدایت گرما در برابر ترک ها و مبادلات حرارتی متناوب در چهره های برش مبتنی بر توابع قانونی اضافی است. این را با تقریب یکنواختی بار سطحی از روش ترک تیز با انتگرال حجم مشخصی به دست می آوریم. ما نشان می دهیم که عملکرد فیلد فاز برای شکستن در سویه های بزرگ با استفاده از نمونه های عددی نمایان می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی کامپیوتر
نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
This work presents a generalization of recently developed continuum phase field models for brittle fracture towards fully coupled thermo-mechanical and multi-physics problems at large strains. It outlines a rigorous geometric approach to the diffusive crack modeling based on the introduction of a balance of regularized crack surface, governed by a crack phase field. The regularized crack surface functional is based on a crack surface density function, that describes the macroscopic crack surface in the bulk material per unit of the reference volume. The approach overcomes difficulties associated with the computational realization of sharp crack discontinuities, in particular when it comes to complex crack topologies. The formulation proposed is essentially a gradient damage theory, however, equipped with critical ingredients rooted in fracture mechanics. A modular concept is outlined for the linking of the diffusive crack modeling with complex multi-field response of the bulk material, where focus is put on the model problem of finite thermo-elasticity. This concerns a generalization of crack driving forces from the energetic definitions towards stress-based criteria, the constitutive modeling of heat conduction across cracks and convective heat exchanges at crack faces based on additional constitutive functions. This is achieved by approximating surface load integrals of the sharp crack approach by distinct volume integrals. We demonstrate the performance of the phase field formulation of fracture at large strains by means of representative numerical examples.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 294, 1 September 2015, Pages 449-485
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 294, 1 September 2015, Pages 449-485
نویسندگان
Christian Miehe, Lisa-Marie Schänzel, Heike Ulmer,