بکارگیری روش اجزای محدود تطابقی در مسائل گسترش ترک با تخمین خطای ضریب شدت تنش

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی قزوین

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شاهد

چکیده

امروزهاستفادهازروش‌هایعددیبهویژهروشاجزایمحدود،درحلمسائلمتفاوتکاربردفراوانیدارد.ازآنجاکهاین روشهاتقریبیهستند،داشتندرکیواقعیازمیزانونحوه توزیعخطاهااهمیتبسیارزیادیدارد.بررسی‌ها نشان می‌دهد که شبکه مورد استفاده در روش اجزای محدود نقش بسیار اساسی در میزان خطای روش خواهد داشت. بنابراین روش‌های مختلفی برای یافتن شبکه بهینه و کاستن خطای روش پیشنهاد شده است. این روشها عمدتاً هدف را بر کاستن خطا در میدان تنش به دست آمده قرار داده‌اند. هر چند کاهش خطای میدان تنش یکی از اهداف روش اجزای محدود تطابقی می‌باشد، ولی تضمینی برای رسیدن به اهداف در مسائل خاص مورد نظر نمی‌باشد. از جمله این مسائل می‌توان به مسائل تحلیل ترک اشاره نمود که در تحلیل الاستیک آن پارامتر ضریب شدت تنش نقشی کلیدی در تعیین مسیر ترک و طراحی مربوطه خواهد داشت. در این تحقیق هدف این است که معیار آنالیز تطابقی بر روی پارامتر ضریب شدت تنش قرار گیرد تا به جای اصلاح پارامترهای جانبی نظیر کرنش به اصلاح پارامتر هدف یعنی ضریب شدت تنش بپردازیم.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling of Analysis Craek using Adaptive Finite Element Method Via Stress Intensity Factor Error Estimation

نویسندگان [English]

  • Alireza Hakimi 1
  • Hamid Moslemi 2
1 MSc Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Islamic Azad University, Qazvin Branch
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, University Shahed
چکیده [English]

The use of numerical methods, particularly finite element methods in solving different problems are used in abundance. Because these methods are approximate, having a real understanding of the extent and distribution of the errors is extremely important. Studies show that the mesh used in the finite element method will be an essential error rate. So many different ways to find the optimal mesh and minimize the error of the proposed method. These methods are mainly aimed at reducing the error in the stress field have been obtained. Although one of the aims of reducing errors tension field finite element method is adaptive, but no guarantee is intended to achieve specific issues. These issues can be Craek to the issues noted in the analysis of the elastic parameters of the stress intensity factor will play a key role in determining the direction and Craek the design. The purpose of this study is to measure the stress intensity factor adaptive analysis on the parameter to be modified to accommodate ancillary parameters such as strain, stress intensity factor able to modify the target parameter

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adaptive finite element method
  • Analysis cracks
  • Stress intensity factor
  • Parameter estimation error
[1] Zienkiewicz O.C., Achievements and some unsolved problems of the finite element method, International Journal of Numerical Methods in Engineering,Vol. 47, 2000, pp.28.

[2] Zienkiewicz O.C., The background of error estimation and adaptivity in finite element computations, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg., Vol. 195 , pp. 207–213, 2006.

[3]Zienkiewicz O.C. and Zhu Z., A simple error estimator and adaptive procedure for practical engineering analysis, International Journal of Numerical Methods in Engineering, Vol. 24, 1987, pp. 337-357.

[4] Zienkiewicz O.C. and Zhu Z., The superconvergent patch recovery and a posteriori error estimates. Part 1: The recovery technique, International Journal of Numerical Methods in Engineering, Vol. 33, 1992, pp. 1331-1364.

[5] Zienkiewicz O.C. and Zhu Z., The superconvergent patch recovery and a posteriori error estimates. Part 2: Error estimates and adaptivity, International Journal of Numerical Methods in Engineering, Vol. 33, 1992, pp. 1365-1382.

[6] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. and Zhu J.Z., The finite element method, 6th edition, Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005.

[7] McNeice G.M. and Marcal P.V., Optimization of  finite element grids based on minimum potential energy, Journal engineering of Industry. ASME, Vol. 95, No.3,1974, pp. 99519.

[8] Khoei AR, Azadi H, Moslemi H. Modeling of crack propagation via an automatic adaptive mesh refinement based on modified superconvergent recovery technique. Engng Fract Mech 2008;75:2921–45.

[9] H. Moslemi, A.R. Khoei, 3D adaptive finite element modeling of non-planar curved crack growth using the weighted superconvergent patch recovery method, Eng. Fracture Mech. 76 (2009) 1703-1728.

[10] Release 12.0 Documentation for ANSYS, ANSYS HELP,2009.