بررسي انتشار ترك در مواد الاستيك خطي با در نظرگرفتن ضريب تصحيح مسير ترك

Propagation of Crack in Linear Elastic Materials with Considering Crack Path Correction Factor

مدل كردن انتشار ترك به روش اجزا محدود تحت شرايط مختلف بارگذاري از اهميت فوق‎‎‎العاده‎اي در مكانيك شكست برخوردار است. در اين مقاله، با استفاده از علم مكانيك شكست الاستيك خطي، فرآيند رشد ترك بر اساس معيار حداكثر تنش اصلي كه توسط ضرايب شدت تنش بيان مي‎‎شود، تحليل مي‎گردد. همچنين، روشي براي تصحيح جهت انتشار ترك در آناليز اجزا محدود بيان شده تا بتوان در تحليل‎هاي مختلف يك مسيله با در نظر گرفتن پيشروي‎هاي متفاوت ترك، در نهايت مسير ترك واحدي به‌دست آورد. در هر مرحله از پيشروي ترك، جهت تحليل ناحيه‎ي تنش منفرد نوك ترك از المان‎‎هاي منفرد در روش اجزا محدود استفاده مي‎شود. نتايج چنين تحليلي براي چندين مدل با هندسه‎هاي مختلف آورده شده است.

Modeling of crack propagation by a finite element method under mixed mode conditions is of prime importance in the fracture mechanics. This article describes an application of finite element method to the analysis of mixed mode crack growth in linear elastic fracture mechanics. Crack - growth process is simulated by an incremental crack-extension analysis based on the maximum principal stress criterion which is expressed in terms of the stress intensity factor. In this paper a procedure is employed to correct direction of crack propagation to ensure that a unique final crack path is achieved for different analysis of a problem by using different increments of crack. For each increment of crack extension, finite element method is applied to perform a single - region stress analysis of the cracked structure. Results of this incremental crack – extension analysis are presented for several geometries.