مقایسه روش های اجزای محدود متداول و توسعه یافته در پیش بینی شکست نمونه با شیار کلیدی شکل تحت بارگذاری مود ترکیبی

مواد ترد به علت سختی قابل توجه و هم چنین شکل پذیری اندک، کاربرد زیادی در صنایع گوناگون مانند اتوموبیل سازی، دریایی و هوایی دارند. بنابراین بررسی رفتار خرابی و شکست مکانیکی این مواد یکی از مهم ترین چالش های مهندسین و محققین است. هدف اصلی این مقاله مقایسه کارایی روش اجزای-محدود توسعه یافته با روش اجزای محدود متداول در پیش بینی ایجاد و رشد ترک در یک ماده ترد می باشد. برای این منظور ابتدا با به کارگیری مدل های آسیب موجود در نرم افزار اجزای محدود آباکوس بر مبنای روش اجزای محدود متداول و توسعه یافته، پیدایش و رشد ترک در یک نمونه گرافیتی دارای شیار کلیدی شکل شبیه سازی می گردد. سپس، مقادیر زاویه ایجاد ترک و حداکثر نیروی قابل تحمل در قطعه تحت شرایط مختلف بارگذاری ترکیبی پیش بینی شده، با نتایج تجربی مقایسه و اعتبارسنجی می گردد. مقایسه نتایج عددی حاصل از شبیه سازی های روش اجزای محدود متداول و توسعه یافته با نتایج تجربی آشکار می کند که در مقایسه با روش اجزای محدود متداول، روش اجزای محدود توسعه یافته علاوه بر کاهش هزینه محاسبات و هم چنین حساسیت به اندازه المان ها در المان بندی، از دقت بالاتری برخوردار بوده و کارایی بیشتری در پیش بینی ایجاد و رشد ترک در مواد ترد دارد.