応用機械工学ジャーナル

概要

2つの古典的なテストを使用したXFEM潜在的亀裂調査

マルティネス・コンセプシオン ER、デ・ファリアス MM、エヴァンジェリスタ F

この研究では、拡張有限要素法 (XFEM) を使用して、まず平面モデルで亀裂の発生と伝播のメカニズムをシミュレーションし、次に 3 次元モデルに挿入された前面亀裂の最も近い周囲における応力分布の特異点を決定します。XFEM の本質は、よく知られている有限要素法 (FEM) に自由度とエンリッチメント関数を追加し、モデル内の局所的な不連続性を記述することです。XFEM では、亀裂の形状はメッシュとは独立して作成されるため、メッシュを不連続性に適合させる必要がなく、亀裂が領域内を自由に移動できます。言い換えると、XFEM は亀裂に沿った変位場の不連続性を再現しますが、この特徴をメッシュ内で直接離散化することはありません。XFEM は、破壊力学における 2 つの古典的なモデル、つまりシングルエッジノッチ曲げ試験 (SEN (B)) とディスク形状コンパクト引張試験 (CDT) の空間離散化を実行します。伝播基準は、放出されたエネルギーの割合と応力集中係数 (SIF) に基づいています。XFEM 数値モデルによって提供されたソリューションは、実験データから得られた結果と非常によく一致していることが示されました。