Podrobno

Efficient meshless phase-field modeling of crack propagation by using adaptive load increments and variable node densities
ID Ali, Izaz (Avtor), ID Šarler, Božidar (Avtor), ID Mavrič, Boštjan (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,47 MB)
MD5: CDBAED0E3B5851E0F45793F74D9D515C
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.mdpi.com/2227-7390/13/23/3795 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
This study employs the fourth-order phase-field method (PFM) to investigate crack propagation. The PFM incurs significant computational costs due to its need for a highly dense node arrangement for accurate crack propagation. This study proposes an adaptive loading step size strategy combined with a scattered node (SCN▫$_{var}$▫) arrangement with variable spacings. The mechanical and phase-field models are solved using the strong-form meshless local radial basis function collocation method in a staggered approach. The method’s performance is evaluated based on accuracy and computational cost, using regular nodes (RGN) and scattered nodes (SCN▫$_{uni}$▫) with uniform spacing, as well as SCN▫$_{var}$▫ with variable node spacing. Two benchmark tests are used to analyze the proposed method: a symmetric double-notch tension and a single-edge notch shear test. The analysis shows that the adaptive step size strategy improves numerical stability while the SCNvar significantly reduces computational cost. Using SCN▫$_{var}$▫, the CPU time is decreased by about thirty times compared to uniform nodes in the tensile case and by approximately three times in the shear case, without sacrificing accuracy. This confirms that directing computational resources to critical regions can significantly reduce CPU time, suggesting that adaptive node redistribution could further enhance computational performance.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:phase-field method, strong-form meshless method, LRBFCM, adaptive load step size, scattered nodes, PH_
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2025
Št. strani:18 str.
Številčenje:Vol. 13, issue 23, art. 3795
PID:20.500.12556/RUL-176501 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:531:51
ISSN pri članku:2227-7390
DOI:10.3390/math13233795 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:259597059 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:02.12.2025
Število ogledov:64
Število prenosov:9
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Mathematics
Skrajšan naslov:Mathematics
Založnik:MDPI AG
ISSN:2227-7390
COBISS.SI-ID:523267865 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0162
Naslov:Večfazni sistemi

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-4477
Naslov:RAZVOJ INOVATIVNIH BREZMREŽNIH METOD ZA VEČFIZIKALNE IN VEČNIVOJSKE SIMULACIJE VRHUNSKIH TEHNOLOGIJ

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:L2-3173
Naslov:NAPREDNA SIMULACIJA IN OPTIMIZACIJA CELOTNE PROCESNE POTI ZA IZDELAVO VRHUNSKIH JEKEL

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj