RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия // Архив

Вестн. СамУ. Естественнонаучн. сер., 2024, том 30, выпуск 2, страницы 54–66 (Mi vsgu739)

Механика

Процедура переопределенного метода нахождения коэффициентов разложения полей у вершины трещины, основанная на конечно-элементном решении для компонент тензора напряжения

М. А. Фомченкова, Л. В. Степанова

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, г. Самара, Российская Федерация

Аннотация: В статье предложена и реализована процедура восстановления асимптотического разложении полей напряжений, деформаций и перемещений в анизотропных материалах, обобщающих решение Уильямса для линейно упругих изотропных материалов, на основании конечно-элементного решения задачи о деформировании образца с дефектом в анизотропном ортотропном материале в приближении плоской задачи теории упругости. Коэффициенты разложения поля напряжений вблизи вершины трещины в анизотропном материале определяются с помощью переопределенного метода, предложенного изначально для восстановления асимптотического разложения из экспериментальных данных фотоупругого исследования. В настоящей работе данный метод распространен на анизотропные материалы с различными видами симметрии, и новизна предлагаемого подхода заключается в реконструкции асимптотического разложения из конечно-элементного решения для компонент тензора напряжений в узлах конечно-элементной сетки, что позволяет не исключать их поля перемещений составляющие, отвечающие перемещениям тела как абсолютно твердого тела. В предлагаемом подходе можно непосредственно в схеме переопределенного метода использовать данные конечно-элементных вычислений. Показано, что коэффициенты высших приближений надежно определяются посредством переопределенного метода, основанного на поле напряжений, найденном из конечно-элементного анализа.

Ключевые слова: метод конечных элементов, анизотропные среды, трещина, поля напряжений у вершины трещины, асимптотическое решение.

УДК: 512.531, 519.7

Поступила в редакцию: 11.02.2024
Исправленный вариант: 23.03.2024
Принята в печать: 15.05.2024

DOI: 10.18287/2541-7525-2024-30-2-54-66



© МИАН, 2024