مدلسازی ناپیوستگیها با استفاده از روش XFEM و PUFEM

ایجاد ترک و رشد آن، در مسائل ژئوتکنیکی از اهمیت فراوانی برخوردار است. ناپیوستگیهای موجود در مواد جامدمیتواند ناشی از ناهمگون بودن آن و یا ناشی از شکنندگی مصالح آن باشد. با اعمال نیرو ترکهای موجود در مواد جامدرشد میکنند که پیشبینی هندسهی رشد ترک و نوع شکست کار دشواری است. با استفاده از روش اجزاء محدود توسعه- یافته و روش اجزاء محدود جزء واحد و غنیسازی گرههای المانها، میتوان مجهولات و جابجایی مربوط به المانها را پیدا کرد. مدلسازی مکانیسم شکست با استفاده از مدل ترک چسبنده صورت میگیرد. این مدل از تکینگی تنش در نوکترک که یک فرض غیرواقعی در مکانیک شکست الاستیک خطی است جلوگیری میکند. در این مدل فرض میشود که یک ناحیه چسبنده در نوک ترک در امتداد صفحه بالقوه گسترش ترک تشکیل میشود. در طول این ناحیه، توزیع نیرویچسبندگی بهصورت تابعی از جداشدگی دو لبه ترک است. در مقاله حاضر برای روشنتر شدن مفاهیم XFEM و PUFEM و نحوهی استفاده از مدل ترک چسبنده در روشهای ذکرشده، مراحل مدلسازی عددی به تفصیل مورد بررسی قرار میگیرد و روشهای حل به طور کامل با یکدیگر مقایسه میشود

Keywords:

ناپیوستگی , مدل ترک چسبنده , XFEM , PUFEM