پديد آورنده :
موسويون، محمد
عنوان :
پيادهسازي روش ميدان فاز براي شكست ترد و كاربرد در ساختارهاي متخلخل
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
دوازده، ۸۸ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد مشايخي، مصطفي جمشيديان
استاد مشاور :
حجت‌الله بادنوا
توصيفگر ها :
ميدان فاز , شكست ترد , محيط متخلخل
استاد داور :
محمد سيلاني، مهدي جوان‌بخت
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/11/17
چكيده فارسي :
5 چكيده اخيرا روش ميدان فازي به عنوان يك ابزار كاربردي براي شبيهسازي شكست مشهور شده است تئوري ميدان فاز براي شكست ديدگاه و خط فكري مهم و جديدي را براي مدلسازي عددي و تحليل رشد ترك در ساختارهاي پيچيده ارائه ميدهد با توجه به آنكه ساختار استخوان به نوعي يك ساختار متخلخل برشمرده ميشود بنابراين سعي شاده ناحياهاي از اساتخوان كاه داراي شارايط و فرضايات حاكم بر مسئله ميدان فازي است انتخاب شود هدف از اين پژوهش نشان دادن تواناييهاي روش ميدان فاز در مدلسازي ترك و رشد ترك در محيطهايي از لحاظ هندسي پيچيده مانند ساختار متخلخل است براي پيادهسازي آن پارامتر عددي ميدان فاز ترك كه متغياري است بين صفر و يك و معرف ناحيه بين شكست كامل و بدون آسيب سالم معرفي شده است بنابراين اگر مقدار آن به يك رسيده باشد به معني آنست كه ماده بهطور كامل شكسته است مدل ميدان فازي براي شكست تارد در نارم افازار اجزامحادود ابااكوا باا اساتفاده از زيربرنامه UEL اجرا ميشود اين كار با جايگزيني ناپبوستگيهاي تيز با پارامتر آسيب ميدان فازي كه بهصورت يك تارك پخششاونده نشان داده شده است انجام ميشود اين روش نيازي به تعريف تركهاي پيش فرض ندارد و ميتواند مساير منحناي شاكل شكسات را بهخوبي پيشبيني كند شبيه سازي شكست ترد شامل دو ميدان جابجايي و ميدان فازي ترك است در اين پژوهش حل ميدان جابجاايي االستيك و ميدان فاز ترك بهصورت جداگانه و به كمك حل غيركوپل معادالت انجام ميشود همچنين جهت شبيهسازي حل معادالت در اباكوا از دو نوع المان به روش اليهاي استفاده شده است در نهايت نتايج تحليل حااكي از آن دارد كاه روش ميادان فااز توانساته است بهخوبي رشد ترك در ساختارهاي پيچيده از لحاظ هندسي را پيشبيني كند همچنين با توجاه باه شبيهساازي انجاام شاده حاداكثر نيروي الزم جهت شروع رشد ترك از يك محدودهي خاص به شدت كاهش يافته است و اين كاهش نيرو با افزايش درصد تخلخل باا شيب بااليي كاهش مييابد كلمات كليدي ميدان فاز شكست ترد محيط متخلخل
چكيده انگليسي :
19 Implementation of phase field method for brittle fracture and its application to porous structures Mohammad Mousavion m mousavion@me iut ac ir Date of Submission 2018 01 14 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohammad Mashayekhi mashayekhi@cc iut ac ir Mostafa Jamshidian Jamshidian@cc ac irAbstract Recently phase field approaches have gained popularity as a versatile tool for simulating fracture Thepurpose of this study to demonstrate the capabilities of the phase field method in crack modeling in porousmedia A phase field model for brittle fracture is implemented in the commercial finite element softwarAbaqus by means of User Element Subroutine UEL This is accomplished by replacing the sharpdiscontinuities with scalar damage phase field parameter representing the diffuse crack topology The phasefield is a scalar variable between 0 and 1 which connects brocken and unbroken regions Thus if its valuereaches one the material is fully brocken This approach does not need predefined cracks and it can simulatecurvilinear fracture path Simulations of brittle fracture with phase field method involves the displacementfield and the phase field of crack Also the elastic displacement field and phase field of crack are solvedseparately is a staggered solution To implement the solution in Abaqus two element type are used in alayered manner Each layer used the same nodes but different degree of freedom DOF In general theresults of the analysis indicate that the phase field method is able to predict the growth of crack ingeometrically complex structures Also according to the simulation results the critical force to start crackgrowth suddenly decreases over a specified porosity value and it continuace decrasing with a faster rate byincrasing the porosity Keywords Phase field model Brittle fracture Porous structures
استاد راهنما :
محمد مشايخي، مصطفي جمشيديان
استاد مشاور :
حجت‌الله بادنوا
استاد داور :
محمد سيلاني، مهدي جوان‌بخت
