مدل سازی خودکار گسترش ترک در اندرکنش با حفره و مرز ناهمگن بدون مش بندی مجدد

روش اجزای محدود توسعه یافته روشی جدید بر پایه غنی سازی پیکره بندی واحد ناپیوسته در فضای تقریب اجزای محدود استاندارد می باشد. علیرغم پیشرفت هایی که در نرم افزارهای تولید شبکه اجزای محدود بوجود آمده است، کماکان تعویض و بروز رسانی شبکه اجزای محدود در خلال فرایند گسترش ترک بسیار مشکل و پیچیده باقی مانده است. زمانی چنین موضوعی پیچیده تر خواهد شد که چندین ناپیوستگی و مرز داخلی ناهمگن، در دامنه فیزیکی مساله که با المانهای محدود گسسته سازی شده وجود داشته باشد. روش اجزای محدود توسعه یافته در ترکیب با روش مجموعه تراز می تواند بر این مشکل فایق آید. در این مطالعه، ترک های از پیش تعریف شده و مرزهای داخلی، شامل حفره و مرز ناهمگن به کمک توابع مجموعه تراز تولید می شود. به علاوه اثر اندرکنش مرزهای داخلی بر الگوی گسترش ترک مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین مقادیر فاکتور شدت تنش در مود مرکب از طریق انتگرال اندرکنش که بر پایه انتگرال مستقل از مسیر J بدست آمده است، محاسبه می شوند. مثال های عددی که در این مطالعه مورد بررسی قرار می گیرند با دیدگاه کاربرد مهندسی در طراحی اجزای حاوی ناپیوستگی با لحاظ نمودن شکست می باشند. نتایج بدست آمده نشان دهنده تاثیرات متفاوت مرزهای داخلی نرم، سخت و حفره داخلی بر مسیر رشد ترک می باشند.