کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7168821 1463033 2018 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Cohesive zone micromechanical model for compressive and tensile failure of polycrystalline ice
ترجمه فارسی عنوان
مدل میکرومکانیکی منطقه ی همجوشی برای شکست فشاری و کششی یخ پلی کریستالی
کلمات کلیدی
مدلسازی ساحلی منطقه، شکستگی بین قارچی، تجزیه و تحلیل عنصر محدود، مکانیک یخ،
ترجمه چکیده
در این کار، یک مدل منطقه ای یکپارچه برای رفتار شکست مدل های نمونه های استوانه ای پلی کریستالی تحت شرایط بارگذاری یکسانی استفاده می شود. این مدل بر مبنای روش عنصر نهایی ضمنی است که با فرمول پارک پائولینو-روئلر برای پتانسیل منسجم ترکیب شده است. ما یک برنامه تطبیقی ​​گام به گام را اجرا می کنیم که با توجه به میزان آسیب و شکست ناحیه های یکپارچه می شود. خواص مواد و پارامترهای مدل با استفاده از داده های تجربی موجود برای نمونه یخ های آب شیرین آزمایشگاهی ساخته شده است. شبیه سازی برای نمونه هایی با اندازه دانه های مختلف انجام می شود و منحنی انباشت تنش و خسارت ثبت شده ثبت می شود. بررسی وابستگی بین اندازه دانه و قدرت شکستگی نشان می دهد که اثر تقویتی است که با نتایج تجربی سازگار است. الگوهای شکستگی مشاهده شده در وقایع شکست شبیه شده نیز با مشاهدات آزمایش ها سازگار است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
In this work, a cohesive zone model is applied to model fracture behavior of polycrystalline cylindrical samples under uniaxial loading conditions. The model is based on the implicit finite element method that is combined with Park-Paulino-Roesler formulation for cohesive potential. We implement an adaptive time stepping scheme that takes into account the rate of damage and failure of cohesive zones. Material properties and model parameters have been calibrated using available experimental data for laboratory-made freshwater ice samples. Simulations are performed for samples with different grain sizes, and the resulting stress-strain and damage accumulation curves are recorded. Investigation of the dependency between the grain size and fracture strength shows a strengthening effect that is consistent with experimental results. Fracture patterns observed in simulated failure events are also consistent with observations from experiments.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Fracture Mechanics - Volume 196, 1 June 2018, Pages 142-156
نویسندگان
, , ,