مقاله آموزش تحلیل شکست مواد هدفمند با استفاده bem - المان محدود توسعه یافته روشی خوب و کارآمد جهت مدل کردن ناپیوستگی های هندسی از جمله ترک است
مقاله آموزش تحلیل شکست مواد هدفمند با استفاده bem
نگارش گروه فایل یار برای آموزش مهندسین گروه مکانیک
فروش و استفاده بدون اجازه شرعا ًحرام و قابل پیگیری حقوقی میباشد برای نگارش این فایل بیش از 5 ماه زحمت کشیده شده است
چکیده
در این مقاله تحلیل ترک در هندسه دو بعدی در مواد هدفمند با ناهمگنی پیوسته و الاستیک خطی و ایزوتروپ ارائه می شود . برای این منظور روش المان مرزی بر اساس فرمولاسیون معادلات انتگرال مرزی بسط داده شده است. تغییرات نمای با تغییرات فضای برای مدول یانگ استفاده شده است. در حالی که ضریب پواسون ثابت در نظر گفته شده است برای دوری از گرادیان جابجایی در معادلات انتگرالی ، جابجایی نرمالیزه شده معرفی گردیده است. با استفاده از روش انتگرال شعاعی انتگرال دامنه به انتگرال مرزی با مرزهای عمومی اتقال داده شد. جابجایی نرمالیزه شده در انتگرال دامنه با ترکیبی توابع اصلی شعاعی و چند جمله ای در مختصات عمومی که منجر به طرح بدون مش می شود تقریب زده شدند. توجه ویژه تحلیل روی مشخصه های دهانه ترک مواد هدفمند ، ضرایب شدت تنش شده است. برای نشان خواص تدریجی مواد روی ضرایب شدت تنش در ادامه مثال های عددی آمده است.
المان محدود توسعه یافته روشی خوب و کارآمد جهت مدل کردن ناپیوستگی های هندسی از جمله ترک است.
ویژگیهای این روش:
امکان مدل کردن ترک به سادگی
سرعت تحلیل بالا
بینیازی از بکارگیری المانهای تکین در اطراف نوک ترک
امکان استفاده از المانهای درشت در اطراف ترک
استفاده از روش دستگاه مختصات متعامد محلی در نوک ترک جهت تشخیص گرههای نیازمند غنیسازی و تعیین پارامترهای مورد نیاز برای آن مناسب بوده است و اگر اندازة المانها مناسب انتخاب شود با اعمال توابع غنیساز مناسب و افزایش درجات آزادی گرهها, جابجایی های مربوط به آنها با دقت خوبی محاسبه میشوند که اگر در این شرایط روش خوبی برای محاسبة در نظر گرفته شود امکان دسترسی به نتایج با دقت خوب فراهم میشود. با ریز شدن المانها دقت افزایش مییابد البته این موضوع همیشه در تحلیل المان محدود درست است هر چند که المان مثلثی به طور ذاتی نسبت به ابعاد المان حساسیت بیشتری دارد.
با افزایش طول ترک و در نتیجه زیاد شدن درجات آزادی مدلها, جابجاییهای گرهای دقیقتر محاسبه میشوند.
روش جدید غنیسازی ترکیبی با استفاده از روش جدید تقسیمبندی المانهای ترک خورده نسبت به روش غنی سازی ساده دقت بیشتری دارد و جابجاییهای گرهای دقیقتری از آن حاصل میشود.
همچنین در این روش جابجایی نقاطی در راستای طول ترک به دست میآید که چون به طور مستقیم در محاسبة از آنها استفاده میشود لذا دقت جوابها افزایش مییابد.
روش المان محدود توسعه یافته:
یک روش عددی برای مدل کردن انواع ناپیوستگی ها از جمله ترک است که بر مبنای المان محدود استاندارد استوار است و تنها توابع خاصی بر مبنای نوع ناپیوستگی به حل عددی استاندارد اضافه میشوند.
غنی سازی گره ای:
برای مدل کردن ترک در مادة الاستیک خطی, از یک تابع برای ایجاد ناپیوستگی در امتداد طول ترک و از تابع دیگری برای ایجاد شرایط «تکینه» در المان نوک ترک استفاده میگردد. در نتیجة اعمال توابع, درجة آزادی گرههای اطراف المان نوک ترک و گرههای اطراف طول ترک افزایش مییابد.
با این روش, ترک به صورت مجازی و مستقل از مش مدل میشود و نیاز به استفاده از مش ریز, المان تکینه در اطراف نوک ترک و ایجاد مش مجدد در بررسی رشد ترک نخواهد بود.
مدل کردن ناپیوستگی ها و به ویژه ترک به علت ضرورت آن همیشه از نظر طراحانی که با دیدگاه مکانیک شکست و تحمل ترک توسط قطعه طراحی میکردهاند از اهمیت خاصی بر خودار بوده است.
روشهای «المان محدود» و «المان مرزی» از سال 1987 به بعد برای مدل کردن ترک به کار گرفته شدهاند و در هر یک از این دو روش نیز پیشرفتهایی حاصل گشته ولی مشکل مشترک این دو روش، تطبیق ترک با مشبندی و تغییر مش در هر مرحله از رشد ترک میباشد.
فهرست مطالب
روش المان محدود توسعه یافته:
غنی سازی گره ای:
حل مشکل:
روش المان محدود استاندارد:
المان محدود توسعه یافته:
مدل کردن ترک دو بعدی به روش المان محدود توسعه یافته
مدل کردن ترک دو بعدی به روش المان محدود توسعه یافته
مدل کردن ترک به روش غنیسازی ترکیبی
روابط حاکم بر غنیسازی گرهها
اعمال روش المان محدود توسعه یافته در برنامة کامپیوتر
ورود اطلاعات به برنامه:
تشخیص موقعیت نسبی ترک و المانها
تحلیل دستگاه معادلات حاصله و تعیین مجهولات:
محاسبة کمیت های مورد نیاز جهت تعیین پارامترهای نوک ترک:
تحلیل عددی چند سازة ترکدار دو بعدی
نمودارهای حاصل از تحلیل
نتیجه گیری
منابع
معرفی:
روش اجزای محدود غنی شده :
غنی سازی ترک :
غنی سازی مواد دو ماده ای:
دخول غنی سازی:
روش تنظیم سطح :
مکانیک شکست :
تحلیل مجدد:
استفاده از روش اجزای محدود غنی شده:
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : شادمان روستا ناوی
شماره تماس : 09195145166
ایمیل :mohandesbartar@gmail.com
سایت :fileyar.ir
مشخصات فایل
فرمت : docx
تعداد صفحات : 85
قیمت : 86,530 تومان
حجم فایل : 2042 کیلوبایت