用于穿孔EPDM条带裂纹扩展的混合相场断裂模型
数值分析
2021-05-03 v1 数值分析
摘要
在本工作中，我们展示了通过数字图像相关（DIC）评估的裂纹扩展实验，对象为炭黑填充的乙丙三元橡胶（EPDM），并借助变分相场断裂进行数值建模。我们的主要焦点是含圆孔的单边缺口EPDM条带中裂纹的演化。裂纹扩展实验辅以识别力学材料属性及临界应变能释放率的探究。为模拟具给定缺口的裂纹演化，相场断裂建模是一种流行方法。为避免在近不可压材料中考虑断裂时的体积锁定效应，将其经典表述下的准静态相场断裂模型借助固体位移方程的混合形式重新表述。新建立的混合相场断裂模型应用于使用实验识别的材料参数与混合有限元模拟穿孔EPDM条带中的裂纹扩展。为讨论一致性并指出挑战与差异，对实验与数值结果的裂纹路径、最大力响应、裂纹起始时的横向位移以及力-位移曲线进行了比较。
引用
@article{arxiv.2104.14826,
title = {A mixed phase-field fracture model for crack propagation in punctured EPDM strips},
author = {Katrin Mang and Andreas Fehse and Nils Hendrik Kröger and Thomas Wick},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.14826},
year = {2021}
}