Rißsimulationen in dreidimensionalen Strukturen mit automatischer adaptiver Finite-Elemente-Netzgenerierung:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2003
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Fortschrittberichte VDI
Reihe 18, Mechanik, Bruchmechanik ; 280 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Rißsimulationen in dreidimensionalen Strukturen mit automatischer adaptiver Finite-Elemente-Netzgen
Autor: Fulland, Markus
Jahr: 2003
Inhaltsverzeichnis
Notation VII
1 Einleitung 1
2 Grundlagen 4
2.1 Methode der Finiten Elemente in der linearen Elastizitätstheorie 4
2.2 Bruchmechanische Beschreibung von Rifiausbreitungsvorgängen 8
2.2.1 Verhalten von Rissen unter statischer Belastung 8
2.2.2 Ermüdungsrißausbreitung 11
2.3 Numerische Rißsimulation 13
2.3.1 Allgemeine Anforderungen 13
2.3.2 Simulationssoftware 14
2.3.2.1 FRANC3D 14
2.3.2.2 ZENCRACK 15
2.3.2.3 NASGRO 15
3 Das Programmsystem ADAPCRACK3D 17
3.1 Gesamtfunktionalität 17
3.2 Programmschnittstellen 18
3.2.1 Eingangsschnittstellen 18
3.2.2 Ausgangsschnittstellen 20
3.3 ABAQUS 21
3.3.1 Verwendete Elementtypen 22
3.3.2 Submodelltechnik 23
4 Das Programm-Modul NETADAPT3D 25
4.1 Aufgaben im Gesamtprogramm 25
4.2 Anforderungen an die Vernetzung 25
4.2.1 Objektvernetzung 26
4.2.2 Spezialnetz an der Rißfront 27
4.3 Rifleinbringung 31
4.3.1 Einbringungsverfahren für das Spezialnetz 32
4.3.1.1 Advancing-Pront—Algorithmen 32
4.3.1.2 Octree-Algorithmen 33
4.3.1.3 Submodelltechnik 35
4.3.2 Knoteneinfügung in ein bestehendes Modell 37
4.3.2.1 Delaunay-Methode 37
4.3.2.2 Direkte Methode 43
4.3.3 Rißeinfügung im globalen Modell 45
4.3.4 Rißfortschritt 57
4.3.5 Rißfortschritt an Objekträndern 59
4.4 Netzverbesserung 61
4.4.1 Definition der Netzqualität 62
4.4.2 A priori Netzverbesserung 64
4.4.2.1 Bisektionsalgorithmen 64
4.4.2.2 Flip-Algorithmen 67
4.4.3 A posteriori Netzverbesserung 68
4.4.3.1 Laplace-Algorithmus 68
4.4.3.2 Kontrollierter Verschiebungsalgorithmus 69
4.4.3.3 Knotenverschmelzung 72
4.4.3.4 Lokale Gebietsverfeinerung 73
4.4.3.5 Verbesserung der Rißflächendarstellung 73
4.5 Charakterisierung und Bewertung der Algorithmen 74
4.5.1 Rißeinfügung 74
4.5.2 Netzverbesserung 78
4.6 Einfluß wesentlicher Simulationsparameter 83
5 Das Programm-Modul NETCRACK3D 88
5.1 Beanspruchungsanalyse 88
5.2 Bestimmung der Ausbreitungsrichtung 90
5.3 Lebensdauerabschätzung 91
5.4 Ermittlung der neuen Rißfrontkoordinaten 92
6 Rißsimulation im Verschlußring einer hydraulischen Presse 93
7 Zusammenfassung und Ausblick 106
8 Literatur 109
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