Προσέγγιση τασικού πεδίου ρωγμής με πεπερασμένα στοιχεία

Abstract

Στα πλαίσια της πτυχιακής μου εργασίας, επιχειρήθηκε η μελέτη των τάσεων που αναπτύσονται στο άκρο της ρωγμής με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και η εφαρμογή σε ένα μοντέλο, στο οποίο οι αναλυτικές λύσεις δεν μπορούν να εφαρμοστούν. Πιο αναλυτικά: Αρχικά, περιγράφονται οι τρόποι διάδοσης μιας ρωγμής και οι τρόποι θραύσης ενός δοκιμίου, δηλαδή με όλκιμο ή ψαθυρό τρόπο. Στη συνέχεια, ορίζεται η έννοια του συντελεστή συγκέντρωσης τάσης και του συντελεστή έντασης τάσης και περιγράφονται οι πρώτες προσπάθειες υπολογισμού του δεύτερου. Ακολουθεί μια αναφορά στις μεθόδους ανάλυσης των τάσεων στο άκρο της ρωγμής και πολύ κοντά σε αυτό. Σε επόμενο κεφάλαιο, γίνεται, κατ’ αρχάς, μια γενική παρουσίαση της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων, με έμφαση στα θέματα που αφορούν την ανάπτυξη του προτεινόμενου μοντέλου. Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται στην προσπάθεια σύνδεσης της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων με τις αναλυτικές λύσεις για τον προσδιορισμό των τάσων στο άκρο της ρωγμής, με τη χρήση ειδικών εργαλείων που απαιτούνται γι’ αυτό, όπως π.χ. η εφαρμογή ειδικής μορφής πλέγματος. Τελος, δημιουργούνται και επιλύονται με τον κώδικα πεπερασμένων στοιχείων ANSYS δύο μοντέλα, ένα θεωρητικό για το οποίο υφίστανται ήδη και αναλυτικές λύσεις και επιτυγχάνεται έτσι ο έλεγχος της ορθότητας των αποτελεσμάτων του προγράμματος και ένα πραγματικό μοντέλο, του οποίου μελετάται η συμπεριφορά κατα τη λειτουργία του.