160 likes | 256 Views
Aspekty modelování lomu metodou konečných prvků. Aspekty modelování lomu metodou konečných prvků. Petr Frantík. F AKULTA STAVEBNÍ V YSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V B RNĚ
E N D
Aspekty modelování lomu metodou konečných prvků Aspekty modelování lomu metodou konečných prvků Petr Frantík FAKULTA STAVEBNÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Modelování lomu Motivace Tříbodový ohyb trámce se zářezem:pružnostní a pevnostní parametry, lomové parametry, stochastické vlastnosti.
Stěnová úloha Vybraný problém (x,y) y x Hledáme funkce proměnlivých veličin:napětí (σx,σy,τxy), přetvoření (εx,εy,γxy), posunutí (u,v).
Deformační varianta Stěnová úloha v (x,y) u (x,y) y x Hledáme funkceposunutí (u,v):splňující podmínky rovnováhy minimalizující potenciální energii
Konečné prvky Diskretizace y x Parametrizované, po jednotlivých KP definované funkce posunů(u,v), vytvářející spojitou aproximaci
Čtyřúhelník Konečný prvek u (x,y) y x
Rozpor Spojitost y x spojitá aproximace nespojitého problému?
u (x,y) Skok funkce posunutí Nespojitost lomu
Řešení problému v rámci MKP Nespojitost lomu 1) rezignace, model poškození2) změna diskretizační sítě, adaptivní MKP3) obohacení aproximační funkce o nespojitost, XFEM
Model poškození KP Řešení nespojitosti lomu
Změna diskretizační sítě Řešení nespojitosti lomu
Obohacení aproximační funkce Řešení nespojitosti lomu
Způsob výpočtu Model poškození KP
Výpočet matice tuhosti Poškozování KP Ke≈∑wi BiT DiBiiindex integračního boduKematice tuhosti prvkuwiváha integračního boduBimatice derivací tvarových funkcí (přetvoření—posunutí)Dimatice materiálu (napětí—přetvoření)
Výpočet matice tuhosti Poškozování KP Ke≈∑wi BiT DiBiMění se matice materiáluDi v každém bodě (x,y) prvku bez ohledu na tvarové funkce!Důsledkem je nekonzistence! Řešení nekonverguje při: zhuštění sítě zvýšení počtu integračních bodů
Příspěvek byl vytvořen v rámciřešení projektuGA ČR 103/07/1276 Komplexní modelování lomu pokročilých stavebních materiálů FAKULTA STAVEBNÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY