کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7169819 1463097 2014 22 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Computation of dynamic stress intensity factors in cracked functionally graded materials using scaled boundary polygons
ترجمه فارسی عنوان
محاسبه فاکتورهای شدت تنش دینامیکی در مواد نرم افزاری ترک خورده با استفاده از چند ضلعی مرزی مقیاس پذیر
کلمات کلیدی
عنصر محدود مرزی مقیاس عنصر چند ضلعی، مواد درجه بندی شده عملکردی، شکستگی، عوامل شدت تنش پویا،
ترجمه چکیده
در این مقاله، فرمول بندی چند ضلعی مرز مقیاس کوچک شده برای ارزیابی عوامل شدت تنش در مواد طبقه بندی شده به صورت الاستوپلاستی گسترش یافته است. در این رویکرد، دامنه با استفاده از چند ضلعی با تعداد دلخواه از طرف، مخالف است. در داخل هر چند ضلعی، توابع شکل چند ضلعی مرز مقیاس برای تعالی میدان جابهجایی استفاده می شود. برای چند ضلعیهای ناپیدا، این توابع شکل به طور خطی کامل هستند. در یک چند ضلعی ترک خورده، توابع شکل از لحاظ تحلیلی، تکلیف تنش را در نوک کرک مدل می کند. بنابراین، عوامل شدت تنش دینامیکی دقیق را می توان به طور مستقیم از تعاریف آنها محاسبه کرد. فقط یک چند ضلعی واحد لازم است برای محاسبه دقیق عوامل شدت تنش. برای مدل ناهمگنی مواد در مواد طبقه بندی شده کاربردی، گرادیان مواد در هر چند ضلعی با استفاده از توابع چندجمله ای تقریبا محلی است. این به عبارات نیمه تحلیلی برای هر دو ماتریس سفتی و جمعی منجر می شود که می تواند به طور مستقیم به هم متصل شود. تطبیق پذیری فرمول توسعه یافته توسط مدل سازی پنج نمونه عددی از نمونه های ترک خورده درجه بندی شده تحت بارهای پویا نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
محاسبه فاکتورهای شدت تنش دینامیکی در مواد نرم افزاری ترک خورده با استفاده از چند ضلعی مرزی مقیاس پذیر
چکیده انگلیسی
In this paper, the recently developed scaled boundary polygons formulation for the evaluation of stress intensity factors in functionally graded materials is extended to elasto-dynamics. In this approach, the domain is discretized using polygons with arbitrary number of sides. Within each polygon, the scaled boundary polygon shape functions are used to interpolate the displacement field. For uncracked polygons, these shape functions are linearly complete. In a cracked polygon, the shape functions analytically model the stress singularity at the crack tip. Therefore, accurate dynamic stress intensity factors can be computed directly from their definitions. Only a single polygon is necessary to accurately compute the stress intensity factors. To model the material heterogeneity in functionally graded materials, the material gradients are approximated locally in each polygon using polynomial functions. This leads to semi-analytical expressions for both the stiffness and the mass matrices, which can be integrated straightforwardly. The versatility of the developed formulation is demonstrated by modeling five numerical examples involving cracked functionally graded specimens subjected to dynamic loads.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Fracture Mechanics - Volume 131, November 2014, Pages 210-231
نویسندگان
, , , ,