Достоверность модифицированного метода определения инвариантного J-интеграла при упругопластическом деформировании призматических тел

Abstract

В данной работе проводится исследование эффективности модифицированного метода реакций при определении J-интеграла в дискретных моделях призматических тел с трещинами в условиях упругопластического деформирования.

На основі чисельних експериментів проведено аналіз інваріантності та достовірності результатів обчислення J-інтеграла модифікованим методом реакцій в задачах пружнопластичного руйнування. Розглянуто тіла з тріщинами нормального відриву при пружнопластичному деформуванні в умовах простого завантаження статичним силовим навантаженням без врахування розвантаження, що відповідає деформаційній теорії пластичності. Для демонстрації універсальності розробленого методу обчислення J-інтеграла, по відношенню до схем скінченноелементної дискретизації, розглядалися призматичні тіла, що дозволило використовувати не тільки традиційні схеми МСЕ, але й напіваналітичний метод скінченних елементів (НМСЕ).

Basing on the numerical experiments, an analysis of invariance and reliability of results of the J-integral calculations is carried out by a modified reactions method for the problems of elastoplastic fracture. The bodies with mode-I cracks under elastoplastic deformation in conditions of the simple static loading without allowance for the unloading that corresponds to deformation theory of plasticity are considered. To demonstrate a universalitity of the developed method of calculation of J-integral calculating relative to the finite element discretization schemes, the prismatic bodies are considered, that makes possible applying not only the traditional FEM models, but also semi-analytic finite element method (SFEM).