تحلیل عددی مسائل معیار پلاستیسیته کرنش بزرگ با استفاده از المان‌ها و سلول‌های مرتبه بالا

مسائل تحلیل شده عبارتند از باریک‌شدگی در آزمون کشش ساده با نمونه‌های شیاردار و بدون شیار و فشارگذاری صفحه سوراخ‌دار. این تحلیل‌ها نشان می‌دهند که روش‌های اجزای محدود مرتبه بالا با فرمول‌بندی مبتنی بر جابه‌جایی توانایی فائق آمدن بر قفل‌شدگی حجمی را دارند. این روش‌ها همچنین واجد خصوصیت‌هایی نظیر نرخ همگرایی بالا و عدم حساسیت زیاد به تغییر شکل‌های بسیار زیاد المانی نیز هستند. تحلیل‌های معیار با روش سلول محدود همچنین نشان می‌دهند که این روش علاوه بر مزایای روش‌های مرتبه بالا، قابلیت تحلیل آسان هندسه‌های بسیار پیچیده را نیز فراهم می‌آورد. نتایج تحلیل‌های ارائه شده نیز با استفاده از نتایج یک روش اجزای محدود مرتبه پایین با نام F-bar به تأیید رسیده‌اند. مطالعات عددی انجام شده نشان می‌دهد که هر دو روش مورد بررسی را می‌توان برای تحلیل پلاستیک مواد و سازه‌های مهندسی ساخته شده از فلزات نرم، به ویژه مواردی که دارای هندسه پیچیده هستند، با اطمینان به‌کار برد.

Keywords:

High-order finite element method , Finite cell method , Finite strain plasticity , Incompressibility , Volumetric locking , روش اجزای محدود مرتبه بالا , روش سلول محدود , پلاستیسیته کرنش بزرگ , تراکم ناپذیری و قفل‌شدگی حجمی.