Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "xFEM" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-15 z 16
Tytuł:
XFEM simulation of the influence of cracking introduced by pre-loading on the strengthening of a cement treated mixture
Autorzy:
Brzeziński, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279923.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
fatigue life
cement-treated base layers
strengthening effect
load history
XFEM
Opis:
The paper attempts to explain the phenomenon of a static strength increase due to the previous cyclic loading. Finite Element Method simulation of the potential strengthening mechanism is presented. The crack growth is controlled by the energy criterion used in the linear fracture theory. A wedge splitting test has been performed in order to determine the critical energy release rate of the tested mixture GIC . It was observed that the appearance of additional cracks in the material may lead to an increase of its strength. Analysis of the tensile stress distribution allows for a qualitative explanation of the observed phenomenon.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2018, 56, 4; 927-938
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Study of calculation method of pure mode II stress intensity factor of fine-grained concrete using different numerical models
Autorzy:
Zhou, Changlin
Peng, Bo
Deng, An
Gao, Xiaofeng
Li, Yaojia
Zhou, Lei
Zhu, Zheming
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1839720.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
fine-grained concrete
critical stress intensity factor
J-integral
anti-symmetrical four-point bending
FEM
XFEM
Opis:
Measuring and calculating methods of critical stress intensity factors (SIFs) have become hot topics which attracted large attention recently. In this work, anti-symmetrical four-point bending tests of cracked fine-grained concrete specimens were conducted experimentally and numerically by using a computer-controlled universal testing machine and ABAQUS code. A comparative study of the calculation method of pure mode II stress intensity factor of a fine-grained concrete was performed by utilizing the conventional finite element method (FEM) in two and three dimensions as well as the extended finite element method (XFEM) in three dimensions. The results show that in three-dimensional models, the crack mode is closest to the pure mode II at the center of specimen thickness. Pure mode II stress intensity factors obtained by SEAM2D and XFEM3D are 1.013 and 1.0617 times that by SEAM3D, respectively. Pure mode II stress intensity factors of the fine-grained concrete obtained by the conventional FEM are more stable than that by XFEM. The number of mesh circles has slight influence on the calculation results of pure mode II stress intensity factor.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2021, 59, 2; 251-264
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Simulations of fracture in concrete elements using continuous and discontinuous models
Symulacje zarysowania w elementach betonowych z zastosowaniem podejścia ciągłego i nieciągłego
Autorzy:
Bobiński, J.
Tejchman, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/368938.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
beton
nielokalność
plastyczność
kontynualna mechanika uszkodzeń
XFEM
concrete
non-locality
plasticity
damage mechanics
Opis:
The paper presents results of numerical simulations of fracture in concrete using two different approaches. First, fracture was modelled in a smeared way by an elasto-plastic and a damage continuum model. In elasto-plasticity, a Rankine criterion was used. The degradation of the stiffness in the damage model was described as a scalar variable of an equivalent strain measure. To ensure mesh-independent results, a non-local theory was used. Second, fracture was simulated as discontinuities with the aid of cohesive elements and Extended Finite Element Method (XFEM). The experimental benchmark test for concrete by Nooru-Mohamed under mixed mode conditions was modelled. The obtained numerical results were compared with the corresponding experimental ones.
W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych MES pękania w betonie z wykorzystaniem dwóch różnych podejść. Po pierwsze, zastosowano ciągły (przesmarowany) opis rys w teorii plastyczności oraz model degradacji modułu sprężystości z różnymi opisami odkształcenia zastępczego w ramach kontynualnej mechaniki uszkodzeń. Oba prawa rozszerzono o długość charakterystyczną mikrostruktury w ramach teorii nielokalnej w celu uzyskania wyników niezależnych od siatki MES. Po drugie, jako alternatywę do symulacji propagacji rys zastosowano nieciągły opis pola przemieszczeń, wykorzystując elementy kohezyjne oraz rozszerzoną metodę elementów skończonych XFEM. Przeprowadzono symulacje numeryczne testu Nooru-Mohamada z jednoczesnym rozciąganiem i ścinaniem betonu. Uzyskane wyniki numeryczne porównano z wynikami doświadczalnymi.
Źródło:
Mechanics and Control; 2011, 30, 4; 183-193
2083-6759
2300-7079
Pojawia się w:
Mechanics and Control
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On some problems in determining tensile parameters of concrete model from size effect tests
Autorzy:
Marzec, Ireneusz
Bobiński, Jerzy
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/260481.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
concrete
size effect
fracture energy
elasto-plasticity
XFEM
Opis:
The paper presents results of numerical simulations of size effect phenomenon in concrete specimens. The behaviour of in-plane geometrically similar notched and unnotched beams under three-point bending is investigated. In total 18 beams are analysed. Concrete beams of four different sizes and five different notch to depth ratios are simulated. Two methods are applied to describe cracks. First, an elasto-plastic constitutive law with a Rankine criterion and an associated flow rule is defined. In order to obtain mesh independent results, an integral non-local theory is used as a regularisation method in the softening regime. Alternatively, cracks are described in a discrete way within Extended Finite Element Method (XFEM). Two softening relationships in the softening regime are studied: a bilinear and an exponential curve. Obtained numerical results are compared with experimental outcomes recently reported in literature. Calculated maximum forces (nominal strengths) are quantitatively verified against experimental values, but the force – displacement curves are also examined. It is shown that both approaches give results consistent with experiments. Moreover, both softening curves with different initial fracture energies can produce similar force-displacement curves.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2019, 2; 115-125
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical modelling of hydraulically bonded mixture with rubber admixture due to applied mechanical loadings
Autorzy:
Pietras, D.
Sadowski, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/391052.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
virtual test
XFEM
FEM
multi-scale modelling
Opis:
Abstract: In this paper the application of the Extended Finite Element Method (XFEM) to anticipate change of the behaviour of composite with complex internal structure after use of the admixtures was presented. The response to mechanical loadings of bent beams made of hydraulically bonded mixture with rubber admixture was considered. The impact of the rubber granulate on the value of fracture energy was analysed. Moreover, the influence of an interfacial transmission zone quality on the achieved effect was assessed. Calculations were conducted by means of the muli-scale numerical model which was built in ABAQUS finite element method environment. The results derived indicate beneficial effect of rubber granulate on fracture energy of hydraulically bonded mixture.
Źródło:
Budownictwo i Architektura; 2017, 16, 3; 95-102
1899-0665
Pojawia się w:
Budownictwo i Architektura
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical modeling of fracture during nanoindentation of the TiN coatings obtained with the PLD process
Autorzy:
Perzyński, K.
Madej, Ł.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/202038.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
crack
nanoindentation
nanolayers
TiN
XFEM
Opis:
In order to improve mechanical, frictional or biocompatibility behavior of well know materials like titanium (Ti) or titanium nitride (TiN) scientists are trying to develop new manufacturing and processing operations. One of those methods, that provide interesting results, is called deposition process. During deposition a material is upgraded with new surface layers that are characterized by specific required properties. These layers have usually different mechanical properties in comparison with a substrate material. A combination of different properties of the deposited layers can significantly change behavior of the structure under an exploitation condition. However, layers have usually nanometer scale, which causes problems with performing standard plastometric tests. One of the possibilities to solve this issue is an application of specially designed tests like nanoindentation. Nanoindentation can provide valuable information regarding mechanical and strength behavior of nanostructure components. These investigations are of importance to properly identify and design properties of the mentioned deposited materials. Unfortunately, experimental analyses at these scales are usually very expensive. That is why Authors decided to develop a numerical model of the nanoindentation test to investigate material behavior under loading conditions that can support experimental research. The overall aim of this research is development of a failure model, which can take into account morphology of microstructure of ceramic TiN layer deposited on the silicon substrate. Modeling of crack behavior was realized on the basis of the extended finite element method (XFEM).
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2013, 61, 4; 973-978
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical Analysis of Crack Propagation in a Steel Specimen under Bending
Autorzy:
Różyło, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/118297.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Promocji Wiedzy
Tematy:
Abaqus
xFEM
numerical analysis
crack propagation
Opis:
The paper compares numerically modeled crack propagation in a steel specimen with a real process of fiber separation. The objective of the study was to perform numerical analysis of crack propagation in order to determine the shape of a crack and the distribution of stresses in the entire model. A CAD model of the test specimen was prepared based on geometric parameters determined for a real model. The numerical analysis was performed using the computer simulation program Abaqus 6.14. The experiment of specimen bending was conducted using bench tools. Crack propagation was simulated by the numerical method xFEM which enabled visualization of fiber separation in the test specimen. The numerical results of crack propagation were compared with the experimental findings about cracking in a real specimen.
Źródło:
Applied Computer Science; 2015, 11, 4; 20-29
1895-3735
Pojawia się w:
Applied Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modeling of fracture propagation in concrete structures using a constitutive relation with embedded discontinuity
Autorzy:
Pietruszczak, S.
Haghighat, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/178176.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
XFEM
embedded discontinuity model
level set method
cohesive crack propagation
Opis:
In this paper, the problem of modeling of mixed mode cracking in concrete structures is addressed within the context of a constitutive law with embedded discontinuity (CLED). This approach, which was originally developed for describing the propagation of localized deformation in a “smeared” sense, is enhanced here to model a discrete nature of crack propagation. The latter is achieved by coupling the CLED approach with the level-set method, which is commonly used within the framework of Extended Finite Element (XFEM). Numerical simulations of experimental tests conducted at Delft University, which involve four-point bending of a notched concrete beam under the action of two independent actuators, are presented. The results based on enhanced CLED approach are directly compared with XFEM simulations. The predictions from both these methodologies are quite consistent with the experimental data, thereby giving advantage to CLED scheme in view of its simplicity in the numerical implementation.
Źródło:
Studia Geotechnica et Mechanica; 2014, 36, 4; 27-32
0137-6365
2083-831X
Pojawia się w:
Studia Geotechnica et Mechanica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fem analysis of pressure vessel with an investigation of crack growth on cylindrical surface
Analiza mes zbiornika ciśnieniowego z badaniem rozwoju pęknięć na powłoce walcowej
Autorzy:
Balac, M.
Grbovic, A.
Petrovic, A.
Popovic, V.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/301614.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne PAN
Tematy:
XFEM
pressure vessel
3D digital image correlation
stress intensity factor
crack growth
rozszerzona metoda elementów skończonych (XFEM)
zbiornik ciśnieniowy
cyfrowa korelacja obrazu 3D
współczynnik intensyfikacji naprężeń
rozwój pęknięć
Opis:
To ensure reliability of pressure vessels during service it is necessary to (1) know properties of materials used in their design and (2) evaluate vessels’ behaviour under different working conditions with satisfying accuracy. Due to various technical and/or technological requirements, nozzles are usually welded on vessel’s shell producing geometrical discontinuities that reduce the safety factor. To evaluate their influence, vessels with two different nozzles were experimentally studied and critical areas for crack initiation have been identified by 3D Digital Image Correlation (DIC) method. After that, the numerical analysis of equivalent 3D finite element model was performed and obtained results were compared with experimental values. In the most critical area, next to the one of the nozzles, crack was initiated and then growth of the damage was simulated using extended finite element method (XFEM). In this paper evaluation of stress intensity factors (SIFs) along crack path is presented, as well as the most probable direction of the crack propagation on the shell. Based on SIFs values, critical length of the crack and number of pressure cycles to the final failure were estimated.
Aby zapewnić niezawodność zbiorników ciśnieniowych podczas pracy, konieczna jest (1) znajomość właściwości materiałów zastosowanych do ich konstrukcji oraz (2) wystarczająco dokładna ocena zachowania zbiornika w różnych warunkach pracy. Ze względu na różne wymagania techniczne i/lub technologiczne, króćce zwykle spawa się do płaszcza zbiornika, w wyniku czego powstają geometryczne nieciągłości, które zmniejszają współczynnik bezpieczeństwa. Aby ocenić ich wpływ, przeprowadzono eksperymentalne badania zbiorników z dwoma różnymi króćcami i określono obszary krytyczne dla inicjacji pęknięć wykorzystując metodę trójwymiarowej cyfrowej korelacji obrazu (DIC). Następnie przeprowadzono analizę numeryczną równoważnego modelu elementów skończonych 3D, a uzyskane wyniki porównano z wartościami eksperymentalnymi. W najbardziej krytycznym obszarze, w pobliżu jednego z króćców, inicjowano pęknięcie, a następnie symulowano rozwój uszkodzenia przy użyciu rozszerzonej metody elementów skończonych (XFEM). W artykule przedstawiono ocenę współczynników intensyfikacji naprężeń (SIF) wzdłuż ścieżki pękania oraz najbardziej prawdopodobnego kierunku propagacji pęknięć na płaszczu zbiornika. Na podstawie wartości SIF, oszacowano krytyczną długość pęknięcia i liczbę cykli ciśnieniowych do ostatecznego uszkodzenia.
Źródło:
Eksploatacja i Niezawodność; 2018, 20, 3; 378-386
1507-2711
Pojawia się w:
Eksploatacja i Niezawodność
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Extended finite element numerical analysis of scale effect in notched glass fiber reinforced epoxy composite
Rozszerzona analiza numeryczna metodą elementów skończonych efektu skali w epoksydowym kompozycie z karbem wzmocnionym włóknem szklanym
Autorzy:
Abdellah, M. Y.
Alsoufi, M. S.
Hassan, M. K.
Ghulman, H. A.
Mohamed, A. F.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139922.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
XFEM
extended finite element method
composite laminate
fracture processing zone
crack opening displacement
rozszerzona metoda elementów skończonych
laminat kompozytowy
strefa procesu pęknięcia
przemieszczenie otworu szczeliny
Opis:
Nominal strength reduction in cross ply laminates of [0/90]2s is observed in tensile tests of glass fiber composite laminates having central open hole of diameters varying from 2 to 10 mm. This is well known as the size effect. The extended finite element method (XFEM) is implemented to simulate the fracture process and size effect (scale effect) in the glass fiber reinforced polymer laminates weakened by holes or notches. The analysis shows that XFEM results are in good agreement with the experimental results specifying nominal strength and in good agreement with the analytical results based on the cohesive zone model specifying crack opening displacement and the fracture process zone length.
Zmniejszenie nominalnej wytrzymałości laminatu warstwowego z poprzecznym ułożeniem włókien typu [0/90]2s jest obserwowane dla naprężeń rozciągających w laminatach kompozytowych z włóknem szklanym mających centralny otwór o średnicy od 2 do 10 mm. Jest to dobrze znany efekt rozmiaru (efekt skali). Rozszerzona analiza metodą elementów skończonych (XFEM) została zastosowana w celu symulacji procesu pękania i efektu skali w polimerowych laminatach z włóknem szklanym osłabionych obecnością karbu lub otworu. W pracy wykazano, że wyniki metody XFEM dotyczące wytrzymałości nominalnej są zgodne z danymi eksperymentalnymi, dobrze zgadzają sią z wynikami analitycznymi opartymi na modelu strefy spójnej i pozwalają określić przemieszczenie otworu szczeliny i długość strefy procesu pęknięcia.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2015, LXII, 2; 217-236
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental and numerical study of the effect of the presence of a geometric discontinuity of variable shape on the tensile strength of an epoxy polymer
Autorzy:
Saada, Khalissa
Amroune, Salah
Zaoui, Moussa
Houari, Amin
Madani, Kouider
Hachaichi, Amina
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2204630.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
tensile test
hole-notched
elliptical-notched
XFEM
finite element method
Opis:
The presence of geometric discontinuity in a material reduces considerably its resistance to mechanical stresses, therefore reducing the service life of materials. The analysis of structural behaviour in the presence of geometric discontinuities is important to ensure the proper use, especially if it is regarding a material of weak mechanical properties such as a polymer. The objective of the present work is to analyse the effect of the notch presence of variable geometric shapes on the tensile strength of epoxy-type polymer specimens. A series of tensile tests were carried out on standardised specimens, taking into account the presence or absence of a notch. Each series of tests contains five specimens. Two notch shapes were considered: circular (hole) and elliptical. The experimental results in terms of stress–strain clearly show that the presence of notches reduces considerably the resistance of the material, where the maximum stress for the undamaged specimen was 41.22 MPa and the lowest stress for the elliptical-notched specimen was 11.21 MPa. A numerical analysis by the extended finite element method (XFEM) was undertaken on the same geometric models; in addition, the results in stress–strain form were validated with the experimental results. A remarkable improvement was obtained (generally an error within 0.06%) for strain, maximum stress, Young’s modulus and elongation values. An exponential decrease was noted in the stress, strain, and Young’s modulus in the presence of a notch in the material.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2023, 17, 2; 192--199
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Determination of crack initiation and propagation in two disc shaped specimens using the improved maximum tangential stress criterion
Autorzy:
Eftekhari, M.
Baghbanan, A.
Mohtarami, E.
Hashemolhosseini, H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/949128.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
Extended Finite Element Method (XFEM)
maximum tangential stress (MTS) criterion
improved maximum tangential stress (IMTS) criterion
crack propagation
stress intensity factor
Opis:
The crack initiation angle and propagation path for two different disc shaped test specimens (i.e., SCB and CBD specimen) are investigated experimentally and theoretically. The Maximum Tangential Stress (MTS) criterion does not calculate the crack initiation angle in SCB and CBD specimens correctly. Moreover, at the angles after occurrence of pure mode II, where the stress intensity factor of mode I becomes negative, this criterion is not applicable. Therefore, in this research work, Improved MTS (IMTS) criterion which has been implemented in the extended finite element method and is applicable under tensile and compressive loading conditions to examine the crack propagation path in the aforementioned disc shaped specimens. Furthermore, an experimental study on a cracked Brazilian disc specimen has been conducted at different angles. Results of IMTS criterion in these specimens show that the crack propagation path and the crack initiation angle can be predicted theoretically by using IMTS criterion.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2017, 55, 2; 469-480
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of XFEM with shifted-basis approximation to computation of stress intensity factors
Obliczanie współczynników intensywności naprężeń rozszerzoną metodą elementów skończonych z przesunięciem bazy aproksymacyjnej
Autorzy:
Stąpór, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139981.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
współczynnik intensywności naprężeń
rozszerzona metoda elementów skończonych
XFEM
przesunięcie bazy aproksymacyjnej
stress intensity factor
extended finite element method
shifted basis approximation
Opis:
The essential parameters for structure integrity assessment in Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) are Stress Intensity Factors (SIFs). The estimation of SIFs can be done by analytical or numerical techniques. The analytical estimation of SIFs is limited to simple structures with non-complicated boundaries, loads and supports. An effective numerical technique for analyzing problems with singular fields, such as fracture mechanics problems, is the extended finite element method (XFEM). In the paper, XFEM is applied to compute an actual stress field in a two-dimensional cracked body. The XFEM is based on the idea of enriching the approximation in the vicinity of the discontinuity. As a result, the numerical model consists of three types of elements: non-enriched elements, fully enriched elements (the domain of whom is cut by a discontinuity), and partially enriched elements (the so-called blending elements). In a blending element, some but not all of the nodes are enriched, which adds to the approximation parasitic term. The error caused by the parasitic terms is partly responsible for the degradation of the convergence rate. It also limits the accuracy of the method. Eliminating blending elements from approximation space and replacing them with standard elements, together with applying shifted-basis enrichment, makes it possible to avoid the problem. The numerical examples show improvements in results when compared with the standard XFEM approach.
Kluczowymi parametrami oceny wytrzymałości konstrukcji w liniowo sprężystej mechanice pękania są współczynniki intensywności naprężeń (ang. SIFs). Analityczne metody wyznaczania tych współczynników ograniczone są do nieskomplikowanych konstrukcji. Jedną z technik numerycznych pozwalających na efektywną analizę problemów z osobliwymi polami jest rozszerzona metoda elementów skończonych (ang. XFEM). W pracy zastosowano rozszerzoną metodę elementów skończonych do wyznaczania pól naprężeń w dwu-wymiarowym ośrodku ciągłym z rysą. Zaproponowano modyfikacje standardowego podejścia poprzez usunięcie z przestrzeni aproksymacji elementów częściowo wzbogaconych (ang. blending elements) z jednoczesnym przesunięciem bazy aproksymacyjnej w elementach z pełnym wzbogaceniem węzłów. Do obliczania współczynników intensywności naprężeń zastosowano znaną w mechanice pękania definicję całki J. W rozwiązywanych przykładowych problemach zaobserwowano polepszenie wartości obliczanych współczynników intensywności naprężeń w porównaniu do standardowego podejścia z tą samą dyskretyzacją.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2011, LVIII, 4; 467-483
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the stress concentration in the nanomultilayer coatings based on digital representation of the structure
Numeryczna analiza koncentracji naprężeń w wielowarstwowych nanopowłokach na bazie cyfrowej reprezentacji materiału
Autorzy:
Perzyński, K.
Major, Ł.
Madej, Ł.
Pietrzyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/351065.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
automaty komórkowe (CA)
TEM
nanomateriał
XFEM
cellular automata (CA)
layers depositions
nanomaterials
Opis:
Investigation of the stress concentration in the nanomultilayer materials under exploitation conditions is the main objective of the work. During loading a failure can initiate and propagate, which have important impact on material strength and reliability. This is of importance when materials for biological applications are considered. Special features of the investigated material, including irregular shape of the boundaries and columnar structure of these layers lead to growth of local stresses in the material and may be responsible for mentioned instabilities. To capture this behavior during numerical modeling an innovative solutions are required. Authors propose numerical simulation, which combines algorithms of the deposition process for realistic digital material representation of coatings and finite element (FE) approach for modeling of material behavior under loading. Algorithm of the deposition process is implemented using the cellular automata (CA) approach. Based on the developed model, a simple plastometric compression tests are simulated to analyze stress distribution in the material and possibility of failure initiation. These results are compared qualitatively with experimental data, including ball-on-test and transmission electron microscope (TEM) observation. Obtained results are the basis for development of a numerical model for fracture propagation with adopted extended finite element method (XFEM).
Głównym celem pracy jest zaproponowanie podejścia numerycznego umożliwiającego analizę koncentracji naprężeń w materiałach o strukturze nanowarstwowej przeznaczonych dla bioinżynierii. Jest to szczególnie istotne w przypadku prowadzenia analizy zachowania się materiałów w warunkach eksploatacji ponieważ umożliwia zlokalizowanie miejsc szczególnie narażonych na uszkodzenia. Do przeprowadzenia szczegółowej analizy numerycznej konieczne jest uwzględnienie typowych cech nanowarstwowego materiału np. nieregularnego kształtu granicy pomiędzy warstwami. W tym celu Autorzy zastosowali model MES sprzężony z jawną reprezentacją mikrostruktury i automatami komórkowym (CA). Model na bazie CA uwzględnia wspomniane specyficzne cechy analizowanych materiałów. W pracy przedstawiono algorytm generowania cyfrowej reprezentacji nanowarstw oraz wyniki symulacji z wykorzystaniem opracowanego modelu numerycznego dla warstw bez uwzględnienia chropowatości granicy międzywarstwowej, jak i z jej uwzględnieniem. Uzyskane wyniki w formie rozkładów naprężeń stały się podstawą do opracowania modelu procesu pękania w analizowanych materiałach z wykorzystaniem metody eXtended Finite Element Method (XFEM). Przykłady uzyskanych wyników również zamieszczono w niniejszej pracy.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2011, 56, 2; 393-399
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An Improved XFEM for the Poisson Equation with Discontinuous Coefficients
Autorzy:
Stąpór, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140045.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
Poisson equation
weak discontinuity
extended finite element method
XFEM
równanie Poissona
słaba nieciągłość
rozszerzona metoda elementów skończonych
Opis:
Discontinuous coefficients in the Poisson equation lead to the weak discontinuity in the solution, e.g. the gradient in the field quantity exhibits a rapid change across an interface. In the real world, discontinuities are frequently found (cracks, material interfaces, voids, phase-change phenomena) and their mathematical model can be represented by Poisson type equation. In this study, the extended finite element method (XFEM) is used to solve the formulated discontinuous problem. The XFEM solution introduce the discontinuity through nodal enrichment function, and controls it by additional degrees of freedom. This allows one to make the finite element mesh independent of discontinuity location. The quality of the solution depends mainly on the assumed enrichment basis functions. In the paper, a new set of enrichments are proposed in the solution of the Poisson equation with discontinuous coefficients. The global and local error estimates are used in order to assess the quality of the solution. The stability of the solution is investigated using the condition number of the stiffness matrix. The solutions obtained with standard and new enrichment functions are compared and discussed.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2017, LXIV, 1; 123-144
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Wyświetlanie 1-15 z 16

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies