مدل سازی عددی رشد ترک چسبنده و تماس نرمال در محیط های متخلخل به روش بدون المان گالرکین غنی سازی شده

در این تحقیق به مدل سازی عددی گسترش ترک چسبنده و نیز مدل سازی مسئله تماس نرمال در محیط های متخلخل به روش بدون المان گالرکین غنی سازی شده پرداخته شده است. برای ارضای شرایط مرزی در این روش عددی از روش پنالتی بهره گرفته شده است. مدل سازی ناپیوستگی قوی در میدان تغییرشکل با بهره گیری از خاصیت افراز واحد توابع شکل به کار رفته در روش بدون المان گالرکین، به وسیله غنی سازی خارجی توسط تابع هویساید انجام شده است. رفتار رشد و بازشدگی ترک در مود اول که تحت تنش های کششی اتفاق می افتد و نیز رفتار فشاری در لبه های یک ترک بسته تحت فشار در یک رویکرد واحد به ترتیب توسط تئوری ترک چسبنده و نیز تماس نرمال به روش پنالتی به برنامه کامپیوتری که پیش از این برای مدل سازی محیط های متخلخل تهیه شده بود، اضافه شده است. دستگاه معادلات غیرخطی حاصل نیز به روش نیوتن رافسون خطی سازی و حل شده است. نتایج حاصل در حل مسائل ایجاد و گسترش ترک کششی و نیز ترک های تحت فشار (تماس دو لبه ترک) از صحت فرمول بندی عددی و برنامه کامپیوتری تهیه شده حکایت دارد. با گسترش مدل عددی تهیه شده، امکان مدل سازی مسائل رشد ترک در محیط های متخلخل در حضور سیالات همچون شکست هیدرولیکی فراهم خواهد شد.

کلیدواژه ها:

ترک چسبنده ، تماس نرمال ، مدل سازی عددی ، محیط متخلخل ، روش بدون المان گالرکین ، غنی سازی خارجی