Numeryczne badania wzrostu pęknięć w metalach i kompozytach
W pracy przedstawiono badania symulacyjne pękania stali i kompozytów. Zachowanie materiału podczas wzrostu pęknięć symulowane jest za pomocą rozszerzonej metody elementów skończonych (XFEM). XFEM pozwala na modelowanie dowolnych cech geometrycznych niezależnie od siatki elementów skończonych. Elementy powierzchni pęknięcia są wzbogacone o funkcję Heaviside'a, natomiast elementy frontu pęknięcia są traktowane przez funkcje asymptotyczne. Do symulacji propagacji pęknięcia zastosowano model materiałowy Ramberga-Osgooda połączony z uszkodzeniem. Dane eksperymentalne uzyskano z obszernego przeglądu literatury opublikowanej w ciągu ostatnich pięciu lat. Symulacja numeryczna jest przeprowadzana na komercyjnym oprogramowaniu ABAQUS. Celem pracy jest dalsze szczegółowe studium projektowania mechaniki pękania. Rozważania projektowe są dalej oceniane przy użyciu wzorcowych testów literaturowych, takich jak zginanie czteropunktowe i testy ściskania-rozciągania.Wiedza ta została rozszerzona w celu rozwiązania niektórych praktycznie ważnych problemów, takich jak dysk turbiny i pękanie powierzchni. Cecha konstrukcyjna "wyciek przed pęknięciem" została uwzględniona przy rozwiązywaniu problemów z rurami wysokociśnieniowymi z wewnętrznymi pęknięciami.