میادین کرنش میکروسکوپی در نقاط ترک در مواد متخلخل که بوسیله تئوری الاستیسیته گرادیان بهبود یافته تحلیل شده

قیمت: 44,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

میادین کرنش میکروسکوپی در نقاط ترک در مواد متخلخل که بوسیله تئوری الاستیسیته گرادیان بهبود یافته تحلیل شده

عنوان لاتین

Microscopic strain fields at crack tips in porous materials analyzed by a gradient-enhanced elasticity theory

ریزساختار در میدان کرنش در مود بازشو حفره های شکسته در مصالح متخلخل تاثیر می گذارد، و به ویژه معیار عملی آن برای درک شکست ماکروسکوپی، به عنوان مثال در یک مقیاس بالاتر، مورد بررسی قرار گرفته است. محدوده های خرد کرنش ریزمقیاس نظری بطور تقریبی از تئوری الاستیسیته بهبود یافته استفاده می کنند و با میدان های میکروکرنش محاسبه شده در مدل های میکروساختار المان محدود با وضوح بالا با اختلاف تراکم حفره، اما مشابه با هندسه ماکروسکوپی و شرایط مرزی به عنوان مدل بهبودیافته تشدید نظری مقایسه می شوند. میادین خردکرنش الاستیک عددی و خرد تنش (ریزتنش) در وضوح قوی تا میادین ماکروسکوپی منفرد (تک) در نظریه های شکست الاستیک خطی غیر منفرد (غیر منحصربفرد) هستند. در آزمایش های تقریبی میدان های میکروکرنش، که با الگوریتم همبستگی تصویر دیجیتالی بر روی تصاویری که در آزمایش شکست توموگرافی محاسباتی اشعه ایکس بر روی یک نمونه چوب کوچک استفاده می شود، برای مقابله با تحلیل عددی استفاده می شود. مشاهدات کلیدی این است که پارامتر طول داخلی که در مدل افزایش گرادینت استفاده می شود، به نظر می رسد با قطر متوسط منافذ ارتباط داشته باشد، که اجازه می دهد پل ارتباط مستقیم بین مقیاس ها باشد.

The microstructural influence on the strain field at opening mode crack tips in porous materials, and especially its practical implication for understanding macroscopic failure, i.e. on a scale above, is investigated. Theoretical subscale microstrain fields are approximated using a gradient-enhanced elasticity theory and compared to microstrain fields computed in discrete high-resolution finite element microstructural models having varying pore densities but similar macroscopic geometry and boundary conditions as the theoretical gradient-enhanced model. The numerical elastic microstrain and microstress fields are non-singular in strong contrast to the singular macroscopic fields in classical linear elastic fracture theories. Experimentally approximated microstrain fields, estimated with a digital image correlation algorithm on images obtained in X-ray computational tomography fracture tests on a small wood specimen, are used to contrast the numerical analyses. A key observation is that an internal length parameter, used in the gradient-enhanced model, seems to be linked to the average pore diameter, allowing for direct bridging between scales.