Modelado de la singularidad de borde libre en grietas 3D mediante XFEM y armónicos esféricos
Una singularidad que puede aparecer en la mayoría de los problemas de fractura tridimensional bajo comportamiento elástico es la singularidad de esquina o de borde libre, localizada en la intersección del frente de grieta con una frontera libre. Sin embargo, su efecto es habitualmente ignorado. Por...
| Autores: | , , |
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| Tipo de documento: | artigo |
| Data de publicação: | 2015 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositório: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | espanhol |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/167881 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/2117/167881 https://dx.doi.org/10.1016/j.rimni.2013.12.002 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Numerical analysis Singularidad de esquina Singularidad de borde libre XFEM Enriquecimientos Corner singularity Free border singularity Enrichments Anàlisi numèrica Àrees temàtiques de la UPC::Matemàtiques i estadística::Anàlisi numèrica |
| Resumo: | Una singularidad que puede aparecer en la mayoría de los problemas de fractura tridimensional bajo comportamiento elástico es la singularidad de esquina o de borde libre, localizada en la intersección del frente de grieta con una frontera libre. Sin embargo, su efecto es habitualmente ignorado. Por otro lado, el método de los elementos finitos extendido, XFEM, es una técnica que permite el modelado numérico eficiente de problemas de fractura, para lo que incorpora la geometría de la grieta a través de funciones de enriquecimiento dentro de un modelo de elementos finitos, cuya malla ya no necesita adaptarse a la geometría de la fisura. Sin embargo, cuando se aplica al estudio de problemas de fractura que presentan singularidad de esquina, esta no se captura adecuadamente. La razón es que las funciones de enriquecimiento del XFEM solo describen la singularidad típicamente asociada al frente de grieta. Por tanto, para poder modelar la singularidad del borde libre es necesario su introducción en el enriquecimiento. En este trabajo presentamos un nuevo conjunto de funciones de enriquecimiento basadas en armónicos esféricos que consiguen introducir el comportamiento asociado a la singularidad de borde libre. |
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