شبیه سازی عددی رشد ترک خستگی پر چرخه تحت بار با دامنه متغیر در سازه های فلزی دریایی با استفاده از اجزای محدود توسعه یافته

یکی از مهم ترین مسائل در طراحی سکوهای فولادی دریایی، مقاومت آن ها در برابر پدیده خستگی است. خستگی در این سازه ها عمدتا تحت اثر نیروهای تناوبی وارده از سوی امواج، رخ میدهد که دامنه آنها متغیر است. یک گزینه برای تحلیل خستگی در هندسه های پیچیده و بارگذاریدلخواه استفاده از روش های عددی است. روش المان محدود توسعه یافته با به کارگیری المان های غنی شده و ویژگی هایی همچون قابلیت باز تقسیمالمان ها به روشی بالقوه کارامد و سودمند در شبیه سازی شکست تبدیل شده است. این مقاله به شبیه سازی عددی رشد ترک خستگی پر چرخهتحت بارگذاری دامنه متغیر در یک ورق فلزی به روش المان محدود توسعه یافته اختصاص دارد. فرایند رشد ترک خستگی به صورت عددی مطالعهو شبیه سازی عددی به کمک نرم افزار آبااکوس انجام شده است. از آنجاکه نرم افزار آباکوس قادر به تحلیل کامل فرایند تحلیل خستگی پر چرخه بهروش المان محدود توسعه یافته نیست یک زیر-برنامه به زبان پایتون تدوین شده و بخشی از تحلیل توسط نرم افزار اباکوس و بخشی توسط زیر-برنامه انجام می شود.نتایج حاکی از آن است که تغییرات طول ترک و عمر خستگی در نمونه های تجربی با نتایج حاصل از شبیه سازی به روش اجزا محدود توسعه یافته انطباق قابل قبولی دارند. همچنین لازم است برای حصول پاسخ صحیح از نرم افزار آباکوس، ضریبی اصلاحی برابر با ۰/۹۳۵ به ضریب شدت تنشمحاسبه شده با نرم افزار اعمال شود.

Keywords:

اجزای محدود توسعه یافته , رشد تر خستگی , پایتون , بارگذاری دامنه متغیر