Numeriek Onderzoek van Scheurgroei in Metalen en Composieten

Dit werk presenteert de simulatiestudie van het breukgedrag van staal en composieten. Het scheurgroeigedrag van het materiaal wordt gesimuleerd met de uitgebreide eindige elementen methode (XFEM). XFEM maakt de modellering van willekeurige geometrische kenmerken mogelijk, onafhankelijk van het eindige elementen netwerk. De scheurvlakelementen worden verrijkt met Heaviside-functies, terwijl de scheurvoorvlakelementen worden behandeld met asymptotische functies. Ramberg-Osgood materiaalmodel gekoppeld aan schade wordt gebruikt om de scheurgroei te simuleren. De experimentele gegevens worden verkregen uit een uitgebreid literatuuroverzicht van de literatuur die in de laatste vijf jaar is gepubliceerd. Numerieke simulatie wordt uitgevoerd met de commerciële software ABAQUS. De studie is gericht op een verdere uitgebreide gedetailleerde studie van het breukmechanisch ontwerp. De ontwerpoverwegingen worden verder geëvalueerd aan de hand van benchmark literatuurproeven zoals vierpuntsbuig- en compressie-trekproeven.De kennis is uitgebreid om enkele praktisch belangrijke problemen op te lossen zoals turbineschijf- en oppervlaktescheurvorming. Een ontwerpeigenschap lek voor breuk is de nodige aandacht gegeven door de problemen op te lossen met hogedrukpijpen met inwendige scheuren.