Global ETD Search

1	Toward a damage-based finite element fracture theory and application to ductile metals Williams, Thomas Neil 07 August 2010 (has links) (PDF) In this work, the simulation of monotonic fracture in ductile metals was studied and a method of predicting damage-based fracture propagation was introduced. Traditional methodologies for predicting stable crack growth were investigated, and an error analysis was performed to show the suitability of the fracture simulation method chosen for this study. J2 plasticity was investigated for its applicability in predicting crack advance direction for mode-I and mixed-mode simulations. A two parameter crack advance criterion was introduced, and crack propagation simulations were performed to show the suitability of the new fracture criterion that is dependent on damage. J2 plasticity was modified in an attempt to capture the damage mechanisms occurring in front of the crack tip. The end result of this research is a computational tool that is capable of predicting the crack propagation path based on physical and measurable material parameters without knowledge of the crack trajectory a priori while also allowing the constitutive model for the material response to be readily changed. An error analysis was also performed on the existing equations of crack surface displacements for symmetric cracks emanating from a circular hole in an infinite plate subjected to remote stress and stress applied to a segment of the crack surface. New equations were developed for crack surface displacements for symmetric cracks emanating from the circular hole in an infinite plate subjected to a remote stress. computational fracture ductile metals
2	Development of a Polygonal Finite Element Solver and Its Application to Fracture Problems Kamble, Mithil 07 November 2017 (has links) No description available. Mechanical Engineering Mechanics Polygonal finite element method Polygonal interpolants Finite element methods Fracture mechanics Computational fracture mechanics Crack propagation
3	STOCHASTIC CRACK PROPAGATION MODELLING USING THE EXTENDED FINITE ELEMENT METHOD / STOCHASTICKÉ MODELOVÁNÍ ŠÍŘENÍ TRHLIN S VYUŽITÍM ROZŠÍŘENÉ METODY KONEČNÝCH PRVKŮ Nešpůrek, Lukáš January 2010 (has links) Tato disertační práce vychází z výzkumu v rámci francouzsko-českého programu doktorátu pod dvojím vedením na pracovišti Institut français de mécanique avancée v Clermont-Ferrand a na Ústavu fyziky materiálu AV v Brně. Úvodní výzkumný úkol na brněnském pracovišti se zabýval numerickou analýzou pole napětí v okolí čela trhliny v tenké kovové fólii. Zvláštní pozornost byla zaměřena na vliv speciálního typu singularity v průsečíku čela trhliny s volným povrchem. Těžiště disertační práce spočívá v numerickém modelování a stochastické analýze problémů šíření trhlin se složitou geometrií v dvojrozměrném prostoru. Při analýze těchto problémů se dříve zřídka používaly numerické metody, a to z důvodu vysoké náročnosti na výpočtový čas. V této disertaci je ukázáno, že aplikací moderních metod numerické mechaniky a vhodných technik v analýze spolehlivosti lze tyto problémy řešit s pomocí numerických metod i na PC. Ve spolehlivostní analýze byla využita lineární aproximační metoda FORM. Pro rychlost šíření trhlin se vycházelo z Parisova-Erdoganova vztahu. Pro parametry tohoto vztahu byl použit dvourozměrný statistický model, který postihuje vysokou citlivost na korelaci obou parametrů. Mechanická odezva byla počítána rozšířenou metodou konečných prvků (XFEM), která eliminuje výpočetní náročnost a numerický šum související se změnou sítě v klasické metodě konečných prvků. Prostřednictvím přímé diferenciace bylo odvozeno několik vztahů pro derivace funkce odezvy, čímž se dosáhlo lepší numerické stability a konvergence spolehlivostní analýzy a výrazného zkrácení doby výpočtu. Problém zatížení s proměnou amplitudou byl řešen aplikací transformace zatížení metodou PREFFAS. Využití distribuce výpočtů v síti PC umožnilo další zrychlení analýzy.
4	STOCHASTIC CRACK PROPAGATION MODELLING USING THE EXTENDED FINITE ELEMENT METHOD / STOCHASTIC CRACK PROPAGATION MODELLING USING THE EXTENDED FINITE ELEMENT METHOD Nešpůrek, Lukáš January 2010 (has links) Tato disertační práce vychází z výzkumu v rámci francouzsko-českého programu doktorátu pod dvojím vedením na pracovišti Institut français de mécanique avancée v Clermont-Ferrand a na Ústavu fyziky materiálu AV v Brně. Úvodní výzkumný úkol na brněnském pracovišti se zabýval numerickou analýzou pole napětí v okolí čela trhliny v tenké kovové fólii. Zvláštní pozornost byla zaměřena na vliv speciálního typu singularity v průsečíku čela trhliny s volným povrchem. Těžiště disertační práce spočívá v numerickém modelování a stochastické analýze problémů šíření trhlin se složitou geometrií v dvojrozměrném prostoru. Při analýze těchto problémů se dříve zřídka používaly numerické metody, a to z důvodu vysoké náročnosti na výpočtový čas. V této disertaci je ukázáno, že aplikací moderních metod numerické mechaniky a vhodných technik v analýze spolehlivosti lze tyto problémy řešit s pomocí numerických metod i na PC. Ve spolehlivostní analýze byla využita lineární aproximační metoda FORM. Pro rychlost šíření trhlin se vycházelo z Parisova-Erdoganova vztahu. Pro parametry tohoto vztahu byl použit dvourozměrný statistický model, který postihuje vysokou citlivost na korelaci obou parametrů. Mechanická odezva byla počítána rozšířenou metodou konečných prvků (XFEM), která eliminuje výpočetní náročnost a numerický šum související se změnou sítě v klasické metodě konečných prvků. Prostřednictvím přímé diferenciace bylo odvozeno několik vztahů pro derivace funkce odezvy, čímž se dosáhlo lepší numerické stability a konvergence spolehlivostní analýzy a výrazného zkrácení doby výpočtu. Problém zatížení s proměnou amplitudou byl řešen aplikací transformace zatížení metodou PREFFAS. Využití distribuce výpočtů v síti PC umožnilo další zrychlení analýzy.
5	Experimental study and analytical modeling of translayer fracture in pultruded FRP composites El-Hajjar, Rani Fayez 18 March 2004 (has links) A new nonlinear fracture analysis framework is developed for the mode-I and II fracture response of thick-section fiber reinforced polymeric (FRP) composites. This framework employs 3D micromechanical constitutive models for the nonlinear material behavior along with cohesive elements for crack growth. Fracture tests on various cracked geometries are used to verify the prediction of the failure loads and the crack growth behavior. A commercially available pultruded E-glass/polyester and vinylester thick-section FRP composite material was used to demonstrate the proposed fracture approach along with the nonlinear constitutive modeling. A new Infra-red thermography technique is derived to measure the surface strain field near the crack tip in the linear response range. Mode I and II fracture toughness tests for pultruded composites are also examined using the eccentrically loaded, single-edge-notch tension, ESE(T), single-edge-notch tension, SEN(T), and a butterfly specimen with an Arcan-type fixture. Material nonlinearity and crack growth effects were observed during the tests and investigated using the proposed analysis framework. The effect of material orthotropy on the stress intensity factor solutions was addressed using the virtual crack closure technique. The analytic and experimental results support the use of the ESE(T) specimen for the measuring the mode-I fracture toughness and the butterfly shaped specimen for measuring the mode-II toughness. The calibrated cohesive models were able to predict the measured crack growth in both modes I and II for various crack geometries. A mixed mode failure criterion is proposed and verified with test results. Examples are presented for using this criterion and crack growth analyses. The experimental and analytical results of this study can form a foundation for using fracture-based methods for the design of structures using these materials. FRP Crack Cohesive Finite element analysis Thick Off-axis Constitutive Mixed mode Micromechanical Mode-II Mode-I Translaminar Infrared Thermography Pultrusion Composites Layered Fracture ESE(T) Arcan Butterfly Thermoelastic stress analysis Crack growth Interlaminar Nonlinear Failure analysis Computational fracture mechanics Experimental fracture mechanics

1

Page generated in 0.133 seconds