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多晶微结构裂纹扩展的耦合晶体塑性-相场建模的富波自适应分层有限元模型。 (英语) Zbl 1442.74200号

总结:本文开发了一种新的、富波自适应有限元模型,用于求解耦合晶体塑性-相场模型,以模拟多晶微结构中的裂纹扩展。无需对裂纹路径进行先验假设。有限变形条件下的裂纹扩展是由存储的弹性能驱动的,该弹性能解释了材料的各向异性和拉压不对称性,以及滑移系位错滑移和硬化产生的缺陷能量。由此得到的有限元模型能够模拟材料微观结构中脆性和延性裂纹的扩展。这项工作的主要贡献是创建了自适应的、基于多分辨率小波的有限元模型层次丰富。自适应富集遵循裂纹扩展路径,能够成功克服耦合模型中正则化裂纹所需的高分辨率挑战。多分辨率小波基函数自适应地构造了裂纹路径附近相场序参数高梯度的最优富集基。在对多晶Ti-6V-4Al合金进行的多次验证试验中,发现小波丰富的自适应有限元模型具有良好的收敛特性,具有鲁棒性。

MSC公司:

74兰特 脆性断裂
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
74M25型 固体微观力学
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