Modeling and Numerical Simulation of Fatigue Crack Growth in Cracked Specimens Containing Material Discontinuities

Abstract

Использован расширенный метод конечных элементов для оценки усталостной долговечности образцов с исходной трещиной при наличии биматериальных интерфейсов. Проведена модификация стандартного метода конечных элементов, позволяющая учитывать влияние нарушений сплошности материала в исследуемом объеме с помощью методики уровневого набора. С применением интегрального подхода рассчитаны коэффициенты интенсивности напряжений. Для демонстрации эффекта влияния биматериальных интерфейсов на рост усталостной трещины выполнено численное моделирование нескольких типичных случаев.

Проведено модифікацію стандартного методу скінченних елементів, що дозволяє враховувати вплив порушень суцільності матеріалу в досліджуваному об ємі за допомогою методики рівневого набору. Із використанням інтегрального підходу розраховано коефіцієнти інтенсивності напружень. Для демонстрації ефекту впливу біматеріальних інтерфейсів на ріст тріщини від утомленості виконано числове моделювання декількох типових випадків.