Combining coupled, staggered and uncoupled solution methods for phase-field-based fracture analysis

Dujc, Jaka (avtor), Brank, Boštjan (avtor)

A unified framework for an impromptu switching between the coupled (i.e., the monolithic), the staggered, and the uncoupled solution strategies for the phase-field based computations of material fracture is presented. As a model problem, a 2d quasi-brittle solid phase-field formulation, which is based on the tension-compression split energy functional, is chosen. In order to fit within the proposed framework, the classical staggered approach is reformulated as a loop of uncoupled monolithic steps that we call modified-staggered. Numerical examples show that an automatic switching between the coupled and the modified-staggered solution methods (when the former fails) may shorten the computational times (compared to the pure staggered approach) for an order of magnitude.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: civil engineering, structures, fracture modeling, phase-field, monolithic, coupled, staggered, uncoupled
• Vrsta gradiva: Znanstveno delo
• Tipologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek
• Organizacija: FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
• Status publikacije: V tisku
• Različica publikacije: Objavljena publikacija
• Poslano v recenzijo: 07.04.2021
• Datum sprejetja članka: 01.09.2021
• Datum objave: 20.09.2021
• Leto izida: 2021
• Št. strani: [19] str.
• Številčenje: Letn. XX, št. XX
• PID: 20.500.12556/RUL-131848
• UDK: 624.07:004
• ISSN pri članku: 1537-6494
• DOI: 10.1080/15376494.2021.1976888
• COBISS.SI-ID: 77087747
• Datum objave v RUL: 04.10.2021

Gradivo je del revije

• Naslov: Mechanics of advanced materials and structures
• Skrajšan naslov: Mech. adv. mat. struct.
• Založnik: Taylor and Francis
• ISSN: 1537-6494
• COBISS.SI-ID: 24292357

Licence

• Licenca: CC BY-NC 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno 4.0 Mednarodna
• Povezava: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.sl
• Opis: Licenca Creative Commons, ki prepoveduje komercialno uporabo, vendar uporabniki ne rabijo upravljati materialnih avtorskih pravic na izpeljanih delih z enako licenco.
• Začetek licenciranja: 20.09.2021

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: gradbeništvo, konstrukcije, modeliranje loma, fazno polje, računske sheme, vgrajena neveznost

Projekti

• Financer: ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
• Številka projekta: J2-1722
• Naslov: Numerično modeliranje širjenja razpok v krhkih in duktilnih konstrukcijah
• Akronim: ComFrac