Fracture analysis of plastically graded material with thermo-mechanicalJ-integral

有限元法 可塑性 冯·米塞斯屈服准则 非线性系统 边值问题 各向同性 材料科学 间断(语言学) 断裂力学 材料性能 边界元法 机械 压力(语言学) 结构工程 数学 数学分析 复合材料 物理 工程类 哲学 量子力学 语言学
作者
Margi Gajjar,Himanshu Pathak
出处
期刊:Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications [SAGE Publishing]
卷期号:235 (5): 1128-1145 被引量:6
标识
DOI:10.1177/1464420721991583
摘要

In this paper, the influence of plasticity graded property and thermal boundary conditions have been investigated on the fracture parameter, i.e. J-integral using the extended finite element method. A complete computational methodology has been presented to model elasto-plastic fracture problems with geometrical and material nonlinearities. For crack discontinuity modeling, a partition of unity enrichment concept was employed with additional mathematical functions like Heaviside and branch enrichment for crack discontinuity and stress field gradient, respectively. The modeling of the stress–strain relationship of the material is implemented using the Ramberg–Osgood material model and geometric nonlinearity is modeled using an updated Lagrangian approach. The isotropic hardening and von-Mises yield criteria are considered to check the plasticity condition. The elastic predictor–plastic corrector algorithm is employed to capture elasto-plastic stress in a cracked domain. The variation in plasticity properties for plastically graded material is modeled by exponential law. Furthermore, the nonlinear discrete equations are numerically solved using a Newton–Raphson iterative scheme. Various cracked problem geometries subjected to thermal (adiabatic and isothermal conditions) and thermo-mechanical loads are simulated for stress contours and J-integrals using the elasto-plastic fracture mechanics approach. A comparison of the results obtained using extended finite element method with literature and the finite element analysis (FEA) package shows the accuracy and effectiveness of the presented computational approach. A component-based problem, i.e. a Brazilian disc subjected to thermo-mechanical loading, has been solved to show the adaptability of this work.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
美羊羊完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
5秒前
下雪啦完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
雪梅完成签到 ,获得积分10
7秒前
窦111完成签到,获得积分10
7秒前
浮游应助邱邱采纳,获得10
7秒前
8秒前
苟文先生发布了新的文献求助30
11秒前
圈圈黄完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
unicornmed发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6应助fhvvg采纳,获得10
12秒前
泽灵发布了新的文献求助30
13秒前
紫苏完成签到,获得积分10
14秒前
susu完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
烟花应助ccccc采纳,获得10
20秒前
20秒前
YEFEIeee完成签到 ,获得积分0
21秒前
大力水手完成签到,获得积分0
22秒前
陈思雨发布了新的文献求助10
22秒前
susu发布了新的文献求助10
22秒前
浮游应助危机的盼晴采纳,获得10
23秒前
苟文先生完成签到,获得积分10
24秒前
一只好果子完成签到,获得积分20
25秒前
xuuu完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
27秒前
浮游应助稳重夏菡采纳,获得10
29秒前
29秒前
浮游应助邱邱采纳,获得10
31秒前
文武完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Target genes for RNAi in pest control: A comprehensive overview 600
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
HEAT TRANSFER EQUIPMENT DESIGN Advanced Study Institute Book 500
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 500
Master Curve-Auswertungen und Untersuchung des Größeneffekts für C(T)-Proben - aktuelle Erkenntnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS) 500
Design and Development of A CMOS Integrated Multimodal Sensor System with Carbon Nano-electrodes for Biosensor Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5109227
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4317979
关于积分的说明 13453161
捐赠科研通 4147827
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2272888
邀请新用户注册赠送积分活动 1275055
关于科研通互助平台的介绍 1213233