پایان نامه عمران: بررسی ترک به شیوه‌ی جزء‌های محدود

دانلود پایان نامه

پایان نامه ارشد: رشته عمران

عنوان کامل این پایان نامه :

 تحلیل ترک به شیوه‌ی جزء‌های محدود

تکه هایی از متن :

2-3- الگوی ترک چسبنده

كاستی موجود در شیوه‌ی کشسان خطی، نبود هماهنگی در الگوی انتخابی و رفتار واقعی  ماده است. برای نمونه،‌ می‌توان به تکینگی تنش در لبه‌ی ترک اشاره کرد. از این رو، روش دیگری به نام الگوی  چسبنده ارائه شد که به طور گسترده‌ای برای آشکارسازی پدیده‌ی شکست به کار می‌رود. این فن می‌تواند رفتار لبه‌ی ترک را نزدیک تر به واقعیت نشان دهد. افزون بر آن، به سادگی می‌تواند همراه با یک روش عددی به کار رود. راه‌کار منطقه‌ی چسبنده برای نخستین بار توسط بارن بلات برای جایگزین مکانیک شکست در ماده‌های ترد به کار رفت[B2]. هیلربرگ و همکاران، برپایه‌ی کارهای داگدل و بارن بلات، الگوی ترك چسبنده را برای شکست در ماده‌های مرکب سیمانی پیشنهاد کردند[H3]. سپس، این شیوه در برنامه جزء‌های محدود گنجانیده شد. بهره‌جویی از این راه‌کار در بررسی رفتار سازه‌های بتنی پیشرفت شایان توجهی داشته است.

اندیشه‌ی اصلی در فن ترک چسبنده برپایه‌ی این واقعیت است که تنش می‌تواند بین لبه‌های ترک منتقل شود. برای وارد کردن شیوه‌ی ترک چسبنده در فرآیند جزء‌های محدود، مجموعه‌ای از جزء‌های میان لایه‌ای بین جزء‌های اصلی الگوسازی می‌شوند. جزء‌های میان‌لایه‌ای شمار درجه‌های آزادی کمی دارند. در این فرآیند، هنگامی که تنش لبه‌ی ترک به مقدار مقاومت کششی ماده می‌رسد، ترک شروع به رشد می‌كند. با بازشدن ترک،کاهش تنش‌ها برپایه‌ی یک قانون چسبندگی شروع می‌شود. پژوهشگران قانون‌های چسبندگی گوناگونی را پیشنهاد کرده‌اند که در ادامه  بررسی خواهند ‌شد.

چاندرا و همکاران اثر شکل قانون چسبندگی را بر رفتار ترک مطالعه کردند[C2]. آن‌ها نشان دادند که شکل ارتباط‌ی تنش- بازشدگی تاثیر بسیار زیادی در رفتار درشت بینی سامانه دارد. نیدلمن از نخستین کسانی بود که گونه‌ی چندجمله‌ای را برای به کار بردن در ارتباط‌ی تنش- بازشدگی انتخاب کرد[N2]. وی گسیختگی ذره‌ها را در شبکه‌های فلزی شبیه‌سازی نمود. تیورگارد از یک شکل پرشی برای قانون چسبندگی استفاده کرد[T1]. وی جابه‌جایی‌های قائم و مماسی را برهم

  • 1