آناليز مسائل رشد ترك به روش گام به گام با افزودن تدريجي المان هاي چسبنده همراه با كنترل تطابقي اندازه المان چسبنده

Analysis of crack growth problems using a gradually accumulated cohesive zone with the adaptive control of cohesive elements size

آناليز مسائل رشد ترك به دليل پيچيدگي ذاتي و تكين بودن رفتار، از جمله موضوعات چالش برانگيز در مدل سازي عددي مي باشد. يكي از رويكردهاي رايج در آناليز مسائل رشد ترك مدل سازي با استفاده از مدل ناحيه چسبنده مي باشد كه رفتار ترك را به خوبي مدل سازي مي كند. ولي اين روش نيز با چالشهايي چون از بين بردن وابستگي به شبكه اجزاي محدود و بهينه كردن تعداد المانهاي چسبنده روبرو مي باشد. از ديگر مشكلات مهم در اين رويكرد، بحث از پيش مشخص نمودن مسير رشد ترك با توجه به الگوي بارگذاري مي باشد كه به نوعي عموميت مدلسازي را از بين مي برد. هدف تحقيق حاضر بررسي آناليز مسائل رشد ترك با المانهاي چسبنده به صورت مرحله به مرحله و بدون تعيين مسير رشد ترك در ابتداي آناليز مي باشد. همچنين براي كنترل خطاي نتايج به دست آمده از روش اجزاي محدود تطابقي براي بهينه سازي اندازه المان هاي چسبنده استفاده مي گردد.

Analysis of crack growth problems is one of the most challenging cases in numerical modeling due to inherent complexity and singular behavior. One of the usual methods encountering these problems is the cohesive zone model. However this method encounters to some challenging problems such as mesh dependency and optimum number of cohesive elements. In addition, a predefined crack growth path should be used to specify the location of cohesive elements. In this paper a step by step cohesive zone model is proposed for the analysis of crack growth problems without any predefined crack growth path. Moreover an adaptive finite element method is used to control the error of the results.