Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Mashayekhi,Mohammad Silani
محمد مشایخی (استاد راهنما) محمد سیلانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ali Manian
علی مانیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Implementation of Brittle Damage Model by Isogeometric Analysis Approach for 2D Problems
In this research, Isogeometric analysis is used as a suitable tool for modeling damage in semi-brittle materials. Isogeometric analysis presents a new developed technology in computational mechanics. The main idea of this method is based on using a geometrical model as the computational model for analyzing problems and as the time spent from designing to analysis is highly reduced, the efficiency is increased. This approach solves problems using NURBS functions with acceptable accuracy and, moreover, the problems are solved faster. Also, these functions present a higher order of continuity compared to functions used in Finite Element Method. In this research, the isotropic damage model for brittle materials with exponential growth relationship and using Isogeometric analysis is implemented in GeoPDEs based on MATLAB programing language. Due to nonlinearity, direct iteration method is used and the convergence history for a step of damage model solution is studied using the direct iteration algorithm. In order to evaluate the damage, the Mazars and the Modified Von-Mises definitions of equivalent strain are used. After numerical implementation and creation of the program using isotropic damage model, uniaxial tension and compression specimens are simulated for validating the model and the resulting force-displacement diagrams of the two tests are compared with the available references. Afterwards, the three-point bending beam specimen is studied. At first, the geometry creation is explained step by step and the convergence of the mesh is checked. At the end, the variable damage growth in the beam is studied. Keywords: Isogeometric Analysis, Finite Element Method, Brittle Damage, NURBS
در این پژوهش از تحلیل هم‌هندسه به عنوان ابزاری مناسب برای مدل کردن آسیب در مواد شبه ترد استفاده شده است. تحلیل هم هندسه فن‌آوری توسعه‌یافته جدیدی را در مکانیک محاسباتی ارایه می دهد. ایده‌ی اصلی این روش بر اساس استفاده از مدل هندسی به عنوان مدل محاسباتی برای تحلیل مسایل استوار است و از آن جایی که زمان سپری شده از طراحی تا تحلیل به مقدار زیادی کاهش می‌یابد، به افزایش کارآمدی منجر می شود. این رهیافت با به کارگیری از توابع نربز، مسایل را با دقت قابل قبولی حل نموده و علاوه بر آن سرعت بالاتری در حل مسایل ارایه می دهد. همچنین این توابع پیوستگی مرتبه بالاتری را نسبت به توابع مورد استفاده در روش اجزای محدود ارایه می دهند. در این پژوهش، مدل آسیب ترد همسان گرد با رابطه رشد نمایی با رهیافت تحلیل هم هندسه در برنامه GeoPDEs مبتنی بر زبان برنامه نویسی متلب پیاده‌سازی می شود. به دلیل ماهیت غیرخطی از روش تکرار مسقیم استفاده می شود و تاریخچه همگرایی برای یک گام از حل مدل آسیب، با استفاده از آلگوریتم تکرار مستقیم مورد بررسی قرار می گیرد. برای ارزیابی آسیب، روابط کرنش معادل مازارس و فون-میزز اصلاح شده به کار گرفته می شود. پس از پیاده سازی عددی و تدوین برنامه با استفاده از مدل آسیب همسان گرد و به منظور اعتبارسنجی، به شبیه سازی نمونه‌های کشش ساده و فشار تک محوره پرداخته می شود و نمودار نیرو-جابه جایی برای این دو آزمون با نمودار مرجع مقایسه می گردد. پس از آن نمونه خمش سه‌نقطه ای تیر مورد مطالعه قرار می گیرد و ایجاد هندسه به صورت گام به گام شرح داده می شود و همگرایی شبکه مورد مطالعه قرار می گیرد و در انتها رشد متغیر آسیب در تیر بررسی می شود. کلمات کلیدی: تحلیل هم‌هندسه، روش اجزای محدود، آسیب ترد، توابع نربز

ارتقاء امنیت وب با وف بومی