Investigación de convergencia de esquemas de enriquecimiento de XFEM para modelar grietas cohesivas
Autores: Liu, Guangzhong; Guo, Jiamin; Bao, Yan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación de convergencia de esquemas de enriquecimiento de XFEM para modelar grietas cohesivasCategoría
Matemáticas
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Al simular grietas cohesivas en el marco de XFEM, se diseñan esquemas de enriquecimiento específicos para el campo no singular cercano a la punta y se utiliza un procedimiento de iteración para resolver el problema de no linealidad. Este artículo se centra en el análisis de convergencia y precisión de los esquemas de enriquecimiento de XFEM para grietas cohesivas. Se fabricaron cuatro tipos diferentes de esquemas de enriquecimiento basados en el desarrollo de XFEM. Se simuló un espécimen de viga de doble voladizo bajo una carga de apertura mediante programación en Matlab, asumiendo modelos constitutivos lineales y exponenciales. Los factores de desplazamiento y carga se resolvieron simultáneamente mediante el procedimiento iterativo de Newton-Raphson. Finalmente, basándose en una ley constitutiva lineal o exponencial, se determinaron las influencias de las variaciones en estos esquemas de enriquecimiento, incluidas (i) funciones de rama de punta especializadas y (ii) aproximaciones corregidas para elementos de mezcla, y se sacaron algunas conclusiones.
Descripción
Al simular grietas cohesivas en el marco de XFEM, se diseñan esquemas de enriquecimiento específicos para el campo no singular cercano a la punta y se utiliza un procedimiento de iteración para resolver el problema de no linealidad. Este artículo se centra en el análisis de convergencia y precisión de los esquemas de enriquecimiento de XFEM para grietas cohesivas. Se fabricaron cuatro tipos diferentes de esquemas de enriquecimiento basados en el desarrollo de XFEM. Se simuló un espécimen de viga de doble voladizo bajo una carga de apertura mediante programación en Matlab, asumiendo modelos constitutivos lineales y exponenciales. Los factores de desplazamiento y carga se resolvieron simultáneamente mediante el procedimiento iterativo de Newton-Raphson. Finalmente, basándose en una ley constitutiva lineal o exponencial, se determinaron las influencias de las variaciones en estos esquemas de enriquecimiento, incluidas (i) funciones de rama de punta especializadas y (ii) aproximaciones corregidas para elementos de mezcla, y se sacaron algunas conclusiones.