Skip to main content
Erschienen in: Computational Mechanics 5/2020

04.02.2020 | Original Paper

A phase-field model of thermo-elastic coupled brittle fracture with explicit time integration

verfasst von: Tao Wang, Xuan Ye, Zhanli Liu, Xiaoming Liu, Dongyang Chu, Zhuo Zhuang

Erschienen in: Computational Mechanics | Ausgabe 5/2020

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The phase-field method is a very effective way to simulate arbitrary crack nucleation, propagation, bifurcation, and the formation of complex crack networks. The diffusion-based method is suitable for multi-field coupling fracture problems. In this paper, a parallel algorithm of the thermo-elastic coupled phase-field model is implemented in commercial finite element code Abaqus/Explicit. The algorithm is applied to simulate the dynamic and quasi-static brittle fracture of thermo-elastic materials. Further, it is adopted on a structured mesh combined with first-order explicit integrators. Several examples of the quasi-static and dynamic cases of single crack, as well as multi-crack initiation and propagation under thermal shock, are given to demonstrate the robustness of the algorithm. The source code and tutorials provide an effective way to simulate crack nucleation and propagation in multi-field coupling problems.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Fußnoten
1
We also wrote Python code to automatically handle the process of modifying input files. One who familiar with Python can just modify the geometric modeling part and the boundary condition imposing part to create their own model.
 
Literatur
40.
Zurück zum Zitat Zienkiewicz OC, Taylor RL (2005) The finite element method for solid and structural mechanics. Elsevier, AmsterdamMATH Zienkiewicz OC, Taylor RL (2005) The finite element method for solid and structural mechanics. Elsevier, AmsterdamMATH
43.
Zurück zum Zitat Kalthoff J, Winkler S (1987 Failure mode transition at high rates of shear loading. In: Chiem C, Kunze H, Meyer L (eds) Proceedings of the international conference on impact loading and dynamic behavior of materials, vol 1, pp 185–195 Kalthoff J, Winkler S (1987 Failure mode transition at high rates of shear loading. In: Chiem C, Kunze H, Meyer L (eds) Proceedings of the international conference on impact loading and dynamic behavior of materials, vol 1, pp 185–195
Metadaten
Titel
A phase-field model of thermo-elastic coupled brittle fracture with explicit time integration
verfasst von
Tao Wang
Xuan Ye
Zhanli Liu
Xiaoming Liu
Dongyang Chu
Zhuo Zhuang
Publikationsdatum
04.02.2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Computational Mechanics / Ausgabe 5/2020
Print ISSN: 0178-7675
Elektronische ISSN: 1432-0924
DOI
https://doi.org/10.1007/s00466-020-01820-6

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2020

Computational Mechanics 5/2020 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt