It is often observed that thermal stress enhances crack propagation in materials, and conversely, crack propagation can contribute to temperature shifts in materials. In this study, we first consider the thermoelasticity model proposed by M. A. Biot (1956) and study its energy dissipation property. The Biot thermoelasticity model takes into account the following effects. Thermal expansion and contraction are caused by temperature changes, and conversely, temperatures decrease in expanding areas but increase in contracting areas. In addition, we examine its thermomechanical properties through several numerical examples and observe that the stress near a singular point is enhanced by the thermoelastic effect. In the second part, we propose two crack propagation models under thermal stress by coupling a phase field model for crack propagation and the Biot thermoelasticity model and show their variational structures. In our numerical experiments, we investigate how thermal coupling affects the crack speed and shape. In particular, we observe that the lowest temperature appears near the crack tip, and the crack propagation is accelerated by the enhanced thermal stress.


翻译:人们经常看到,热应力会增加材料的裂缝传播,反之,裂缝传播会助长材料的温度变化。在本研究中,我们首先考虑M.A.Biot(1956年)提出的热弹性模型,并研究其能量消散特性。生物热弹性模型考虑到以下效应。热膨胀和收缩是由温度变化造成的,反之,扩大地区的温度下降,但合同区增加。此外,我们通过几个数字例子来检查其热力特性,并观察一个单一点附近的压力会因热力效应而加剧。在第二部分,我们提出两个在热应力下的裂缝传播模型和生物热能模型结合,并展示其变异结构。在我们的数字实验中,我们调查热合如何影响裂缝的速度和形状。我们特别注意到,最低温度出现在裂缝附近,而裂缝的加速加速了。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
专知会员服务
93+阅读 · 2021年2月24日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
已删除
AI掘金志
7+阅读 · 2019年7月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Nature 一周论文导读 | 2018 年 5 月 24 日
科研圈
11+阅读 · 2018年5月27日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月5日
Arxiv
4+阅读 · 2018年4月30日
VIP会员
相关资讯
已删除
AI掘金志
7+阅读 · 2019年7月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Nature 一周论文导读 | 2018 年 5 月 24 日
科研圈
11+阅读 · 2018年5月27日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员