شبیه‌سازی آزمون‌های شکست مود ترکیبی با استفاده از روش المان ‌محدود توسعه‌یافته

در این پژوهش، یک نمونه آزمون مود ترکیبی شکست، با استفاده از روش المان‌محدود توسعه‌یافته، شبیه‌سازی می‌شود. بدین‌منظور، نمونه‌ای با نام ورق مربعی با بارگذاری قطری انتخاب شده که برای آن، نتایج آزمون‌های تجربی موجود است. فرآیند بارگذاری قبل از شکست، لحظه شکست و رشد ترک در قطعه، شبیه‌سازی شده و بارگذاری به صورت جابجایی کنترل درنظرگرفته شده است. مدل‌سازی انجام شده مبتنی بر واقعیت بوده، در هر مرحله از تحلیل، با استفاده از معیارهای شکست، زاویه و مقدار رشد ترک تعیین شده است. همچنین برای شبیه‌سازی آزمون‌های مختلف، از یک مدل با مش‌بندی ثابت استفاده شده که در نتیجه هزینه‌های محاسباتی به شدت کاهش یافته است. همچنین انتگرال‌گیری عددی در المان‌های غنی‌شده مورد بررسی قرار‌گرفته و با تحلیل تاثیر تعداد نقاط گاوس در این المان‌ها بر پارامتر شکست، تعداد نقاط گاوس بهینه، تعیین گردیده است. مقایسه نتایج شبیه‌سازی، به روش المان‌محدود توسعه‌یافته با میانگین داده‌های آزمون‌های تجربی، نشان می‌دهد بار بحرانی و ضرایب شدت تنش در لحظه شکست قطعات، کمتر از ده درصد اختلاف دارند. همچنین مسیر رشد ترک در آزمون‌های تجربی و تحلیل‌های المان‌محدود توسعه‌یافته مقایسه می‌شود. مشاهده می‎شود که بین نتایج مسیر رشد ترک، تطابق خوبی وجود دارد.