Дата публикации: 2018

Дата публикации в реестре: 2020-03-03T18:28:12Z

Аннотация:

При моделировании характерных процессов на мезоуровне расчетная область содержит большое количество структурных элементов (зерен, включений, пор и т.д.), которые необходимо аппроксимировать расчетной сеткой с достаточной степенью подробности. Известно, что требования к вычислительным мощностям нелинейно возрастают с увеличением количества расчетных элементов. В связи с этим актуальной проблемой при решении задач микромеханики является минимизация вычислительных затрат без потери информативности и точности решения. Существенно минимизировать вычислительные затраты позволяет решение задач квазистатики в динамической постановке. В настоящей работе исследованы условия применимости динамических подходов для моделирования процессов квазистатического деформирования в задачах микро- и мезомеханики, где микроструктура рассматривается в явном виде. Конечно-элементные расчеты квазистатического растяжения в динамической и статической постановках задачи проводились для модельных материалов, нечувствительных к скорости деформации. Показано, что основным параметром, влияющим на совпадение решения динамической задачи со статическим решением, является время, за которое скорость деформирования достигает амплитудного значения. При условии линейного возрастания скорости в течение времени, за которое упругая волна проходит через образец более двух раз, погрешность отклонения динамического решения от статического не превышает 0.1 %. При этом требуемая оперативная память и время вычислений статической задачи превышают на порядок аналогичные затраты на расчеты в динамической постановке. Таким образом, на примере модельных структур показана возможность и целесообразность использования явных динамических методов для решения квазистатических задач микро- и мезомеханики.

Тип: статьи в журналах

Источник: Физическая мезомеханика. 2018. Т. 21, № 2. С. 68-79