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Erschienen in:
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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

Stress Intensity Factors Through Crack Opening Displacements in the XFEM

verfasst von : Markus Schätzer, Thomas-Peter Fries

Erschienen in: Advances in Discretization Methods

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

The computation of stress intensity factors (SIFs) for two- and three-dimensional cracks based on crack opening displacements (CODs) is presented in linear elastic fracture mechanics. For the evaluation, two different states are involved. An approximated state represents the computed displacements in the solid, which is obtained by an extended finite element method (XFEM) simulation based on a hybrid explicit-implicit crack description. On the other hand, a reference state is defined which represents the expected openings for a pure mode I, I​I and I​I​I. This reference state is aligned with the (curved) crack surface and extracted from the level-set functions, no matter whether the crack is planar or not. Furthermore, as only displacements are fitted, no additional considerations for pressurized crack surfaces are required. The proposed method offers an intuitive, robust and computationally cheap technique for the computation of SIFs where two- and three-dimensional crack configurations are treated in the same manner.

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Literatur
1.
Anderson, T.L.: Fracture mechanics: fundamentals and applications. CRC, Boca Raton (2005)MATH
2.
Belytschko, T., Black, T.: Elastic crack growth in finite elements with minimal remeshing. Int. J. Numer. Methods Eng. 45, 601–620 (1999)MathSciNetCrossRefMATH
3.
Bourdin, B., Francfort, G., Marigo, J.: Numerical experiments in revisited brittle fracture. J. Mech. Phys. Solids 48, 797–826 (2000)MathSciNetCrossRefMATH
4.
Cazes, F., Moës, N.: Comparison of a phase-field model and of a thick level set model for brittle and quasi-brittle fracture. Int. J. Numer. Methods Eng. 103, 114–143 (2015)MathSciNetCrossRef
5.
Chan, S.K., Tuba, I.S., Wilson, W.K.: On the finite element method in linear fracture mechanics. Eng. Fract. Mech. 2, 1–17 (1970)CrossRef
6.
Dolbow, J., Gosz, M.: On the computation of mixed-mode stress intensity factors in functionally graded materials. J. Solids Struct. 39, 2557–2574 (2002)CrossRefMATH
7.
8.
Fett, T.: Stress Intensity Factors and Weight Functions for Special Crack Problems, vol. 6025. FZKA, Karlsruhe (1998)
9.
Fries, T.: A corrected XFEM approximation without problems in blending elements. Int. J. Numer. Methods Eng. 75, 503–532 (2008)MathSciNetCrossRefMATH
10.
Fries, T., Baydoun, M.: Crack propagation with the extended finite element method and a hybrid explicit-implicit crack description. Int. J. Numer. Methods Eng. 89, 1527–1558 (2012)MathSciNetCrossRefMATH
11.
Fries, T., Belytschko, T.: The extended/generalized finite element method: an overview of the method and its applications. Int. J. Numer. Methods Eng. 84, 253–304 (2010)MathSciNetMATH
12.
Gravouil, A., Moës, N., Belytschko, T.: Non-planar 3D crack growth by the extended finite element and level sets - Part II: level set update. Int. J. Numer. Methods Eng. 53, 2569–2586 (2002)CrossRefMATH
13.
Gray, L., Phan, A., Paulino, G., Kaplan, T.: Improved quarter-point crack tip element. Eng. Fract. Mech. 70, 269–283 (2003)CrossRef
14.
Haboussa, D., Gregoire, D., Elguedj, T., Maigre, H., Combescure, A.: X-FEM analysis of the effects of holes or other cracks on dynamic crack propagations. Int. J. Numer. Methods Eng. 86, 618–636 (2011)CrossRefMATH
15.
Miehe, C., Hofacker, M., Welschinger, F.: A phase field model for rate-independent crack propagation: robust algorithmic implementation based on operator splits. Comput. Methods Appl. Mech. Eng.. 199, 2765–2778 (2010)MathSciNetCrossRefMATH
16.
Moës, N., Belytschko, T.: Extended finite element method for cohesive crack growth. Eng. Fract. Mech. 69, 813–833 (2002)CrossRef
17.
Moës, N., Dolbow, J., Belytschko, T.: A finite element method for crack growth without remeshing. Int. J. Numer. Methods Eng. 46, 131–150 (1999)CrossRefMATH
18.
Moës, N., Gravouil, A., Belytschko, T.: Non-planar 3D crack growth by the extended finite element and level sets - Part I: mechanical model. Int. J. Numer. Methods Eng. 53, 2549–2568 (2002)CrossRefMATH
19.
Moës, N., Stolz, C., Bernard, P.E., Chevaugeon, N.: A level set based model for damage growth: the thick level set approach. Int. J. Numer. Methods Eng. 86, 358–380 (2011)MathSciNetCrossRefMATH
20.
Nejati, M., Paluszny, A., Zimmerman, R.: On the use of quarter-point tetrahedral finite elements in linear elastic fracture mechanics. Eng. Fract. Mech. 144, 194–221 (2015)CrossRef
21.
Nikishkov, G.P.: Accuracy of quarter-point element in modeling crack-tip fields. Comput. Model. Eng. Sci. 93, 335–361 (2013)MathSciNet
22.
Peng, D., Merriman, B., Osher, S., Zhao, H., Kang, M.: A PDE-based fast local level set method. J. Comput. Phys. 155, 410–438 (1999)MathSciNetCrossRefMATH
23.
Stolarska, M., Chopp, D., Moës, N., Belytschko, T.: Modelling crack growth by level sets in the extended finite element method. Int. J. Numer. Methods Eng. 51, 943–960 (2001)CrossRefMATH
24.
Sukumar, N., Moës, N., Moran, B., Belytschko, T.: Extended finite element method for three-dimensional crack modelling. Int. J. Numer. Methods Eng. 48, 1549–1570 (2000)CrossRefMATH
25.
Tada, H., Paris, P.C., Irwin, G.R.: The Analysis of Cracks Handbook. ASME Press, New York (2000)
26.
Walters, M., Paulino, G., Dodds, R.: Interaction integral procedures for 3-D curved cracks including surface tractions. Eng. Fract. Mech. 72, 1635–1663 (2005)CrossRef
Metadaten
Titel
Stress Intensity Factors Through Crack Opening Displacements in the XFEM
verfasst von
Markus Schätzer
Thomas-Peter Fries
Copyright-Jahr
2016
Buch
Advances in Discretization Methods

Print ISBN: 978-3-319-41245-0

Electronic ISBN: 978-3-319-41246-7

Copyright-Jahr: 2016

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-41246-7_7

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