Численные модели динамики разрушения
Автор: Братов Владимир Андреевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 3 т.2, 2009 года.
Бесплатный доступ
В работе подробно рассмотрены проблемы использования критерия инкубационного времени в качестве критерия хрупкого разрушения в конечно-элементных расчетах. Приведен ряд примеров численных расчетов задач динамики разрушения с использованием критерия инкубационного времени. Доказана применимость такого подхода для предсказания инициации, развития и остановки динамического разрушения.
Динамика разрушения, инкубационное время, динамика трещин, метод конечных элементов, остановка разрушения, откол
Короткий адрес: https://sciup.org/14320478
IDR: 14320478 | УДК: 539.42
Numerical models of fracture dynamics
This paper is concerned with the problems related to the embedment of an incubation time brittle fracture criterion into finite-element computational schemes. Several examples of how the incubation time fracture criterion can be used as a fracture condition in finite element computational schemes are given. Applicability of the approach for prediction of initiation, propagation and arrest of dynamic fracture is demonstrated.
Список литературы Численные модели динамики разрушения
- Морозов Н.Ф., Петров Ю.В., Уткин А.А. К расчету предельной интенсивности импульсных динамических нагрузок//Изв. АН СССР. МТТ. -1988. -№ 5. -С. 180-182.
- Petrov Y.V., Morozov N.F. On the modeling of fracture of brittle solids//ASME J. Appl. Mech. -1994. -Т. 61. -С. 710-712.
- Петров Ю.В. О «квантовой» природе динамического разрушения твердых тел//Докл. АН СССР. -1991. -Т. 321, № 1. -С.66-68.
- Morozov N., Petrov Y. Dynamics of Fracture. -Berlin-Hidelberg-New York: Springer-Velrag. -2000. -170с.
- Petrov Y.V., Morozov N.F., Smirnov V.I. Structural Macromechanics Approach in Dynamics of Fracture//Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct. -2003. -Т. 26. -С. 363-372.
- Петров Ю.В. Критерий инкубационного времени и импульсная прочность сплошных сред: разрушение, кавитация, электрический пробой//Докл. РАН. -2004. -Т. 395, №5. -С. 621-625.
- Петров Ю.В., Ситникова Е.В. Прогнозирование динамической трещиностойкости конструкционных материалов на примере разрушения авиационного сплава при ударном воздействии//ЖТФ. -2004. -Т. 74, вып. 1. -С. 58-61.
- Naimark O.B., Uvarov S.V. Nonlinear crack dynamics and scaling aspects of fracture (experimental and theoretical study)//Int. J. of Fracture. -2004. -Т. 128. -С. 285-292.
- Bratov V., Petrov Y. Application of incubation time approach to simulate dynamic crack propagation//Int. J. of Fracture. -2007. -Т. 146. -С. 53-60.
- Bratov V., Petrov Y. Optimizing energy input for fracture by analysis of the energy required to initiate dynamic mode I crack growth//Int. J. of Solids and Struc. -2007. -Т. 44. -С. 2371-2380.
- Братов В.А., Петров Ю.В. Применение критерия инкубационного времени для описания распространения динамических трещин//Докл. РАН. -2007. -Т. 416, № 5. -С. 624-626.
- Братов В.А., Морозов Н.Ф., Петров Ю.В. Моделирование контакта спутника SMART1 с поверхностью Луны//Докл. РАН. -2008. -Т. 419, № 1. -С.54-57
- Каштанов А.В., Морозов Н.Ф., Петров Ю.В. Фрактальная модель разрушения упругой плоскости с угловыми вырезами//Докл. РАН. -1999. -Т. 367, № 2. -С.194-197.
- Xu X-P, Needleman A. Numerical simulation of fast crackgrowth in brittle solids//J Mech. Phys. Solids. -1994. -Т. 42. -С. 1397-1434.
- Camacho G, Ortiz M. Computational modelling of impact damage in brittle materials//Int J. Solids and Struct. -1996. -Т. 33. -С. 2899-2938.
- Ortiz M, Pandolfi A. A class of cohesive elements for the simulation of three-dimensional crack propagation//Int J Numer. Meth. Eng. -1999. -Т. 44. -С. 1267-1282.
- Song J., Wang H., Belytschko T. A comparative study on finite element methods for dynamic fracture//Comput. Mech. -2008. -Т. 42. -С. 239-250.
- Бураго Н.Г. Моделирование разрушения упругопластических тел//Вычисл. мех. сплош. сред. -2008. -Т. 1. -№ 4. -С. 5-20.
- Высокоскоростное взаимодействие тел/В.М. Фомин, А.И. Гулидов, Г.А. Сапожников и др. -Новосибирск: Изд. СО РАН. -1999. -600с.
- Садырин А.И. Алгоритм нерегулярной перестройки плоских треугольных сеток в МКЭ//Прикл. пробл. прочн. и пласт. Алгоритмизация и автоматизация решения задач упругости пластичности/Межвуз. сб. научн. тр. -Горький: Горьк. ун-т. -1985. -С. 8-13.
- Фонарев А.В. Применение произвольных треугольных разностных сеток к решению задач импульсного деформирования упругопластических тел//Модели деформирования и разрушения композиционных материалов. -Свердловск: УНЦ АН СССР, 1988. -С. 84-89.
- Ravi-Chandar, K., Knauss, W.G. An experimental investigation into dynamic fracture: I. Crack initiation and arrest//Int. J. of Fracture. -1984. -Т. 25. -С. 247-262.
- ANSYS. User's Guide, Release 11.0. -Pennsylvania, USA: ANSYS Inc. -2006. -530с.
- ESA. Press Release//http://www.esa.int/esaCP/SEM7A76LARE_index_0.html (дата обращения 8 сентября 2009 г.).
- ESA. Press Release//http://www.esa.int/esaCP/SEMV386LARE_index_0.html (дата обращения 8 сентября 2009 г.).
- Морозов Н.Ф., Петров Ю.В., Иванов Б.А., Маров М.Я., Смирнов В.И. О прогнозировании пороговой энергии разрушения в механике ударного кратерообразования//Докл. РАН. -2007. -Т. 412, № 1. -С. 56-58.
