Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

01.08.2014 | Original Paper | Ausgabe 2/2014

Computational Mechanics 2/2014

Modeling of dynamic crack branching by enhanced extended finite element method

Zeitschrift:
Computational Mechanics > Ausgabe 2/2014
Autoren:
Dandan Xu, Zhanli Liu, Xiaoming Liu, Qinglei Zeng, Zhuo Zhuang

Abstract

The conventional extended finite element method (XFEM) is enhanced in this paper to simulate dynamic crack branching, which is a top challenge issue in fracture mechanics and finite element method. XFEM uses the enriched shape functions with special characteristics to represent the discontinuity in computation field. In order to describe branched cracks, it is necessary to set up the additional enrichment. Here we have developed two kinds of branched elements, namely the “element crossed by two separated cracks” and “element embedded by a junction”. Another series of enriched degrees of freedom are introduced to seize the additional discontinuity in the elements. A shifted enrichment scheme is used to avoid the treatment of blending element. Correspondingly a new mass lumping method is developed for the branched elements based on the kinetic conservation. The derivation of the mass matrix of a four-node quadrilateral element which contains two strong discontinuities is specially presented. Then by choosing crack speed as the branching criterion, the branching process of a single mode I crack is simulated. The results including the branching angle and propagation routes are compared with that obtained by the conventionally used element deletion method.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit dem Kombi-Abo erhalten Sie vollen Zugriff auf über 1,8 Mio. Dokumente aus mehr als 61.000 Fachbüchern und rund 500 Fachzeitschriften aus folgenden Fachgebieten:

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

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit dem Technik-Abo erhalten Sie Zugriff auf über 1 Mio. Dokumente aus mehr als 40.000 Fachbüchern und 300 Fachzeitschriften aus folgenden Fachgebieten:

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

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2014

Computational Mechanics 2/2014Zur Ausgabe

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

INDUSTRIE 4.0

Der Hype um Industrie 4.0 hat sich gelegt – nun geht es an die Umsetzung. Das Whitepaper von Protolabs zeigt Unternehmen und Führungskräften, wie sie die 4. Industrielle Revolution erfolgreich meistern. Es liegt an den Herstellern, die besten Möglichkeiten und effizientesten Prozesse bereitzustellen, die Unternehmen für die Herstellung von Produkten nutzen können. Lesen Sie mehr zu: Verbesserten Strukturen von Herstellern und Fabriken | Konvergenz zwischen Soft- und Hardwareautomatisierung | Auswirkungen auf die Neuaufstellung von Unternehmen | verkürzten Produkteinführungszeiten
Jetzt gratis downloaden!

Bildnachweise