We study mechanical-damage avalanches occurring in axially loaded nanopillars located in the nodes of the supporting square lattice. Nanopillars are treated as fibres in the framework of the stochastic Fibre Bundle Model and they are characterised by random strength thresholds. Once an element crashes, its load is transferred to the other intact elements according to a given load transfer rule. In this work we use a modified range variable model including an anisotropic-stress-transfer function. Avalanches of broken nanopillars, critical loads and clusters of damaged nanopillars are analysed by varying both the anisotropy and effective range coefficients.
A computational model for the damage analysis in the axially loaded nanopillar arrays was developed on the basis of the Fibre Bundle Model and hierarchical load sharing protocol. The nanopillars are characterised by random strength-thresholds drawn according to the nanoscale Weibull statistics. We study the influence of the coordination number and the number of hierarchy levels on the system strength, size of the catastrophic avalanche and probability of breakdown.
Presented paper contains results of fracture analysis of brittle composite materials with a random distribution of grains. The composite structure has been modelled as an isotropic matrix that surrounds circular grains with random diameters and space position. Analyses were preformed for the rectangular "numerical sample" by finite element method. FE mesh for the examples were generated using the authors' computer program RandomGrain. Fracture analyses were accomplished with the authors' computer program CrackPath3 executing the "fine mesh window" technique. Calculations were preformed in 2D space assuming the plane stress state. Current efforts focus on brittle materials such as rocks or concrete.
PL
Prezentowana praca zawiera wyniki analizy pękania kruchego kompozytu o losowo rozmieszczonych ziarnach. Struktura kompozytu zawiera koliste ziarna o losowo dobranych średnicach i położeniu, otoczone izotropową matrycą. Analizy numeryczne zostały wykonane dla prostokątnej rozciąganej " numerycznej próbki" przy użyciu metody elementów skończonych. Losowy model próbki wygenerowany został przez autorski program RandomGrain, a analiza pękania wykonana została za pomocą innego autorskiego programu CrackPath3, który wykorzystuje technikę przesuwającego się okna o zagęszczonej siatce (fine mesh window). Obliczenia wykonano dla modelu 2D przy założeniu płaskiego stanu naprężenia. Charakterystyki materiału analizowanego modelu zbliżają go do betonu, skał i innych geomateriałów.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.