Phương pháp phase field với phân rã trực giao ten xơ biến dạng mô phỏng hư hỏng kết cấu chứa vật liệu đẳng hướng

Bài viết này giới thiệu sự phân rã trực giao ten-xơ biến dạng mà được chứng minh thỏa mãn cho vật liệu đẳng hướng. Điều kiện này được đưa vào phương pháp phase field để dự đoán hư hỏng của các kết cấu chứa vật liệu đẳng hướng đại diện cho các trạng thái chịu tải thường gặp như: Uốn dầm ba điểm, kéo và cắt tấm với các dạng hư hỏng mở rộng vết nứt (dạng I) hoặc nứt do cắt, trượt (dạng II) của cơ học phá hủy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp phase field với phân rã trực giao ten xơ biến dạng mô phỏng hư hỏng kết cấu chứa vật liệu đẳng hướng Hội thảo Khoa học Quốc tế Phát triển Xây dựng bền vững trong điều kiện Biến đổi khí hậu khu vực đồng bằng Sông Cửu Long SCD2021 PHƯƠNG PHÁP PHASE FIELD VỚI PHÂN RÃ TRỰC GIAO TEN-XƠ BIẾN DẠNG MÔ PHỎNG HƯ HỎNG KẾT CẤU CHỨA VẬT LIỆU ĐẲNG HƯỚNGMODELING OF DAMAGE IN STRUCTURES CONTAINING ISOTROPIC MATERIAL BY PHASE FIELD METHOD WITH STRAIN ORTHOGONAL DECOMPOSITIONS Vũ Bá Thành, Ngô Văn ThứcABSTRACT: The phase field method is a robust simulation tool to simulate crack propagation in structures. Most ofthe previous studies often paid little attention or ignored the strain orthogonal decompositions conditions,leading to inaccurate assessment of material behavior. Therefore, this paper introduces the strain orthogonaldecompostions which have been demonstrated to be satisfactory for isotropic material. This orthogonalcondition is added to the phase field method to predict the damage of the structures containing isotropicmaterial representing the commonly encountered loading states such as: three-point beam bending test,tension and shear test of a plate with cracks opening mode (mode I) or in-plane shear mode (mode II) offracture mechanics. KEYWORDS: phase field method, strain orthogonal decompositions, crack, isotropic material.TÓM TẮT: Phương pháp phase field là một công cụ mạnh để mô phỏng lan truyền vết nứt trong kết cấu. Hầu hết cácnghiên cứu trước đây thường ít quan tâm hoặc bỏ qua điều kiện phân rã trực giao các thành phần ten-xơ biếndạng, dẫn tới việc đánh giá thiếu chính xác ứng xử vật liệu. Do đó, bài báo này giới thiệu sự phân rã trực giaoten-xơ biến dạng mà được chứng minh thỏa mãn cho vật liệu đẳng hướng. Điều kiện này được đưa vào phươngpháp phase field để dự đoán hư hỏng của các kết cấu chứa vật liệu đẳng hướng đại diện cho các trạng thái chịutải thường gặp như: uốn dầm ba điểm, kéo và cắt tấm với các dạng hư hỏng mở rộng vết nứt (dạng I) hoặc nứtdo cắt, trượt (dạng II) của cơ học phá hủy. TỪ KHÓA: phương pháp phase field, phân rã trực giao ten-xơ biến dạng, vết nứt, vật liệu đẳng hướng. Vũ Bá Thành Department of Bridge and Tunnel Engineering, Faculty of Civil Engineering, University of Transport andCommunications, No 3 Cau Giay Street, Hanoi, Vietnam Email: thanhvb@utc.edu.vn Tel: 0976936750 Ngô Văn Thức Department of Science and International Affairs, Mien Tay Construction University, 20B, Pho Co Dieu Street,Ward 3, Vinh Long City, Vinh Long Province. Email: ngovanthuc@mtu.edu.vn Tel: 0939423461 67SCD2021 International Conference on sustainable construction development in the context of climate change in the Mekong Delta 1. ĐẶT VẤN ĐỀ cầu và ten-xơ biến dạng lệch. Phép phân rã này được [9, 12] chứng minh là thỏa mãn điều kiện Hiện tượng nứt là một trong những vấn đề trực giao các thành phần ten-xơ biến dạng tương thường gặp nhất trong kết cấu xây dựng. Do đó, ứng với vật liệu đẳng hướng. Do đó, bài báo này việc tìm hiểu, xác định nguyên nhân và đưa ra sử dụng phương pháp phase field kết hợp điều được biện pháp khắc phục hiện tượng này là một kiện phân rã trực giao này của [9] để mô phỏng vấn đề cấp thiết hiện nay. Chủ đề này đã được sự phát triển vết nứt trong một vài kết cấu điển nghiên cứu rộng rãi kể từ các công trình của hình bằng vật liệu đẳng hướng. Các kết quả đạt Griffith [5] và Irwin [6] xuất hiện, nó được coi được của phương pháp đề xuất được so sánh với là nền móng của cơ học phá hủy với việc đưa ra kết quả của các phương pháp tham chiếu khác lý thuyết về cơ học phá hủy đàn hồi tuyến tính như thực nghiệm và mô phỏng để chứng minh (LEFM) và hệ số cường độ ứng suất (SIF). Đã tính đúng đắn của phương pháp đưa ra. có hai cách tiếp cận để mô phỏng hình thái vết nứt của kết cấu: (i) tiếp cận mô phỏng vết nứt ...