We present a generalised phase field-based formulation for predicting fatigue crack growth in metals. The theoretical framework aims at covering a wide range of material behaviour. Different fatigue degradation functions are considered and their influence is benchmarked against experiments. The phase field constitutive theory accommodates the so-called AT1, AT2 and phase field-cohesive zone (PF-CZM) models. In regards to material deformation, both non-linear kinematic and isotropic hardening are considered, as well as the combination of the two. Moreover, a monolithic solution scheme based on quasi-Newton algorithms is presented and shown to significantly outperform staggered approaches. The potential of the computational framework is demonstrated by investigating several 2D and 3D boundary value problems of particular interest. Constitutive and numerical choices are compared and insight is gained into their differences and similarities. The framework enables predicting fatigue crack growth in arbitrary geometries and for materials exhibiting complex (cyclic) deformation and damage responses. The finite element code developed is made freely available at www.empaneda.com/codes.


翻译:理论框架旨在涵盖广泛的物质行为,考虑不同的疲劳降解功能,其影响以实验为基准; 阶段构成理论包括所谓的AT1、AT2和战地混合区(PF-CZM)模型; 关于物质变形,考虑的是非线性动力学和异向硬化,以及两者的结合; 此外,还提出并展示了以准纽顿算法为基础的单一式解决方案,明显超越了交错法。 计算框架的潜力表现为调查若干特别感兴趣的2D和3D边界值问题,比较了结构和数字选择,并了解了它们的差异和相似性; 该框架有助于预测任意的地理气象和显示复杂(循环)变形和损害反应的材料的疲劳率增长。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
专知会员服务
38+阅读 · 2020年9月6日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
70+阅读 · 2020年8月2日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
106+阅读 · 2020年5月15日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年10月1日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月17日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月15日
VIP会员
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年10月1日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员