Computational implementation of the minimization of the total energy with stress condition: versatile analysis of crack onset and propagation in complex scenarios
El criterio acoplado en la Mecánica de Fractura Finita se utiliza para prever el inicio y progresión de grietas en materiales frágiles. Postula que las grietas se propagan en incrementos finitos, requiriendo el cumplimiento de criterios de energía y tensión. En el método numérico implementado utiliz...
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| Tipo de recurso: | artículo |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Sevilla (US) |
| Repositorio: | idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla |
| OAI Identifier: | oai:dnet:idus________::c42af5d719d2c22545ae562a9501203b |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/11441/186242 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Criterio acoplado PMTE-SC Modo mixto Grietas de interfaz Coupled Criterion Mixed-mode Interface cracks |
| Sumario: | El criterio acoplado en la Mecánica de Fractura Finita se utiliza para prever el inicio y progresión de grietas en materiales frágiles. Postula que las grietas se propagan en incrementos finitos, requiriendo el cumplimiento de criterios de energía y tensión. En el método numérico implementado utilizando una subrutina de usuario UINTER en ABAQUS, las caras de los avances finitos de las grietas que cumplen con el criterio tensional están conectadas por una serie continua de muelles elásticos lineales. Esta disposición permite la definición de una variable de daño a lo largo de estos posibles avances finitos de grietas. En consecuencia, la energía total, que incluye la energía potencial y disipada, presenta convexidad con respecto al campo de desplazamiento y la variable de daño por separado. Esta propiedad permite la aplicación del algoritmo de minimización alternante (AMA) para minimizar la energía total. Este enfoque, considerando pasos de carga, demuestra ser más adaptable que el criterio acoplado tradicional, presentando una herramienta prometedora para abordar problemas industriales complicados en el futuro. Se proporciona una demostración numérica que ilustra las predicciones precisas de la propagación de grietas. El ejemplo involucra grietas que impactan una interfaz curva débil, explorando posibilidades como penetración, cambio de dirección y desvíos de las grietas. |
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