脆断中裂纹扩展的三维基准问题
计算工程、金融与科学
2020-04-22 v1
摘要
我们基于实验提出了一个用于脆断的完整三维基准问题，并在相场模型背景下进行了验证。该示例包含一系列对具有不同倾角尖锐 V 型缺口的石墨试样进行的四点弯曲试验。这一简单设置导致混合模式（I + II + III）加载，从而产生复杂但稳定可复现的裂纹表面。所提出的问题非常适合于脆断数值方法的基准测试，并允许对失效载荷与扩展路径以及起裂角和断裂表面进行定量比较。为评估裂纹表面，提供了断裂试样的基于图像的三维模型以及实验和数值结果。此外，给出了测量的失效载荷和计算得到的载荷-位移曲线。为证明该基准问题的适用性，我们展示了对于基于有限元胞法（Finite Cell Method）和多级 hp 加密的相场模型，复杂裂纹表面与失效载荷均可被很好复现。
引用
@article{arxiv.1910.06691,
title = {A 3D benchmark problem for crack propagation in brittle fracture},
author = {Lisa Hug and Stefan Kollmannsberger and Zohar Yosibash and Ernst Rank},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.06691},
year = {2020}
}