Προχωρημένες υπολογιστικές μέθοδοι υψηλών επιδόσεων για την επίλυση προβλημάτων διάδοσης ρωγμών με τη μέθοδο των εξελιγμένων πεπερασμένων στοιχείων

Περίληψη

Η ανάγκη για προχωρημένα υλικά υψηλών επιδόσεων στη βιομηχανία οδήγησε στην ανάπτυξη διαφόρων καινοτόμων λύσεων, σχεδιασμένων να έχουν συγκεκριμένες ιδιότητες ανάλογα με την εφαρμογή, όπως αυξημένη θερμική αγωγιμότητα. Για την προσομοίωση της διάδοσης θερμότητας σε σύνθετα υλικά, πρέπει να ληφθούν υπόψη η πολύπλοκη μικροδομή τους, αλλά και η θερμική αντίσταση στις διεπιφάνειες μεταξύ υλικών. Η συμβατική μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων (FEM) απαιτεί πολύ πυκνά πλέγματα ώστε να ακολουθήσει την πολύπλοκη γεωμετρία αυτών των διεπιφανειών. Σε αυτή τη διατριβή προτείνεται μια μεθοδολογία εξελιγμένων πεπερασμένων στοιχείων (XFEM), η οποία αποτυπώνει το άλμα θερμοκρασίας εμπλουτίζοντας την πολυωνυμική προσέγγιση με κατάλληλες ασυνεχείς συναρτήσεις γύρω απο τις ασυνέχειες υλικού. Συγκεκριμένα, αναπτύσσεται μια νέα στρατηγική εμπλουτισμού, ώστε να αντιμετωπιστεί η συμβολή πολλαπλών φάσεων υλικού, δηλαδή περιοχών που τέμνονται πολλαπλές διεπιφάνειες με διαφορετικές θερμικές αντιστάσεις. Επιπλέον, ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

The need for advanced high-performance materials in the industry led to the development of various innovative solutions over the years, designed to possess application-specific properties, such as improved thermal conductivity. To model heat transfer in composite materials, their complex micro-structure, as well as the thermal resistance at the interfaces between materials must be taken into account. The standard finite element treatment requires very fine meshes to conform to the complex geometry of these interfaces. This thesis proposes an eXtended Finite Element Method (XFEM) formulation that captures the temperature jump by enriching the polynomial approximation around the material interfaces with appropriate discontinuous functions. Specifically, a new XFEM enrichment scheme is developed to address the issue of multiple-phase junctions, namely areas where multiple interfaces with different resistance properties intersect. In addition, a double-mesh LSM technique is developed for d ...
περισσότερα

Όλα τα τεκμήρια στο ΕΑΔΔ προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα.

DOI
10.12681/eadd/52392
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/52392
ND
52392
Εναλλακτικός τίτλος
Advanced high performance computing methods for the solution of crack propagation and material design problems using the extended finite element method (XFEM)
Συγγραφέας
Μπακαλάκος, Σεραφείμ (Πατρώνυμο: Γεώργιος)
Ημερομηνία
2022
Ίδρυμα
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ). Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών
Εξεταστική επιτροπή
Παπαδόπουλος Βησσαρίων
Σπηλιόπουλος Κωνσταντίνος
Λαγαρός Νικόλαος
Σαπουντζάκης Ευάγγελος
Νεραντζάκη Μαρία
Στεφάνου Γεώργιος
Τριανταφύλλου Σάββας
Επιστημονικό πεδίο
Επιστήμες Μηχανικού και ΤεχνολογίαΕπιστήμη Πολιτικού Μηχανικού ➨ Δομοστατική
Επιστήμες Μηχανικού και ΤεχνολογίαΜηχανική Υλικών ➨ Επιστήμη υλικών, διεπιστημονική προσέγγιση
Λέξεις-κλειδιά
Μέθοδος εξελιγμένων πεπερασμένων στοιχείων; Διάδοση ρωγμών; Διάδοση θερμότητας; Νανοσύνθετα υλικά; Μέθοδοι υποφορέων; Υπολογιστικές μέθοδοι υψηλών επιδόσεων
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Αγγλικά
Άλλα στοιχεία
εικ., πιν., σχημ., γραφ.
Στατιστικά χρήσης
ΠΡΟΒΟΛΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής για την χρονική περίοδο 07/2018 - 07/2023.
Πηγή: Google Analytics.
ΞΕΦΥΛΛΙΣΜΑΤΑ
Αφορά στο άνοιγμα του online αναγνώστη για την χρονική περίοδο 07/2018 - 07/2023.
Πηγή: Google Analytics.
ΜΕΤΑΦΟΡΤΩΣΕΙΣ
Αφορά στο σύνολο των μεταφορτώσων του αρχείου της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.
ΧΡΗΣΤΕΣ
Αφορά στους συνδεδεμένους στο σύστημα χρήστες οι οποίοι έχουν αλληλεπιδράσει με τη διδακτορική διατριβή. Ως επί το πλείστον, αφορά τις μεταφορτώσεις.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.
Σχετικές εγγραφές (με βάση τις επισκέψεις των χρηστών)