Details

В рамках данной работы было проведено исследование методов определения параметров механики разрушения для тел, находящихся в термомеханическом поле. На примере задачи Вилсона (изотропная упругая жесткозакрепленная на торцах пластина с трещиной, находящаяся в линейном поле температур) были получены результаты двух встроенных численных методов (метод XFEM и непосредственное использование встроенной функции CINT), реализованных в программном комплексе ANSYS, а также решения с использованием разработанного пользовательского макроса. Для последнего, был проведен анализ каждого из слагаемых, входящих в формулу J интеграла для термонапряженного случая. Для каждого из исследуемых методов была продемонстрирована инвариантность вычисленных значений J интеграла от контура интегрирования. Для формирования конечных выводов о преимуществах и недостатках каждого из методов рассмотрены модификации задачи Вилсона, использующие функции нелинейного распределения температур. По результатам данных задач был сделан вывод о предпочтительности метода непосредственного использования встроенной функции CINT для вычисления J интеграла в рамках задачи Вилсона, а также ее модификаций.

This paper presents a study of methods for determining the parameters of fracture mechanics for bodies located in a thermomechanical field. Using the example of the Wilson problem (an isotropic elastic rigid plate with a crack at the ends, located in a linear temperature field), the results of two built-in numerical methods (the XFEM method and the direct use of the built-in CINT function) implemented in the ANSYS software package, as well as solutions using the developed user-defined macro, were obtained. For the last one, the analysis of each of the terms included in the formula of the J integral for the thermally stressed case was carried out. Each of the studied methods demonstrated the invariance of the calculated values of the J integral of the integration contour To form final conclusions about the advantages and disadvantages of each of the methods, modifications of the Wilson problem using the functions of the nonlinear temperature distribution are considered. Based on the results of these problems, it was concluded that the method of direct use of the built-in CINT function for calculating the J integral in the framework of the Wilson problem, as well as its modifications, is preferable.