Ανάπτυξη κώδικα για την υπολογιστική ανάλυση διάδοσης ρωγμής σε κατασκευές - Χατζηγεωργίου, Αντώνιος (other, 2018)
Είναι γνωστό, ότι πολλές λεπτότοιχες μεταλλικές κατασκευές, όπως για παράδειγμα στην ναυπηγική, κατά την διάρκεια της ζωής τους, εμφανίζουν σε διάφορα σημεία ρωγμές, οι οποίες αν δεν εντοπιστούν και αντιμετωπιστούν έγκαιρα, μπορεί να αποβούν μοιραίες για το πλοίο, με ολέθριες συνέπειες για τους επιβαίνοντες και το περιβάλλον. Συνεπώς, η πρόβλεψη, ο εντοπισμός, και γενικά η μελέτη των ρωγμών είναι ιδιαιτέρας σημασίας. Για τον λόγο αυτό, σε πρώτο στάδιο, έχουν αναπτυχθεί μεθοδολογίες, κανονισμοί, αλλά και υπολογιστικά εργαλεία, που μπορούν να προβλέψουν την δημιουργία μιας ρωγμής, καθώς επίσης και τα χρόνια που μπορεί να αντέξει μια κατασκευαστική λεπτομέρεια, λόγω της εφαρμογής επαναλαμβανόμενων κυκλικών φορτίσεων. Σε συνέχεια των παραπάνω, στα πλαίσια της παρούσας μελέτης, δημιουργήθηκε κώδικας μέσα στο εμπορικό Πρόγραμμα Πεπερασμένων Στοιχείων FEMAP 11.3.2 με επιλύτη τον NX NASTRAN, χρησιμοποιώντας το API(Application Program Interface) του προγράμματος. Στον κώδικα έχει εφαρμοστεί η θεωρία της γραμμικής ελαστικής θραυστομηχανικής (Linear Elastic Fracture Mechanics, LEFM), και είναι σε θέση να προβλέψει, αν θα διαδοθεί η ρωγμή, η πορεία της, αλλά και πόσοι κύκλοι φόρτισης είναι απαραίτητοι, για την διάδοση της ρωγμής, με δεδομένες οριακές συνθήκες και φορτία. Πρέπει να αναφερθεί, ότι το συγκεκριμένο πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων είναι ένα γνωστό πρόγραμμα με ιδιαίτερες δυνατότητες, που όμως δεν έχει ενσωματωμένα εργαλεία για την μελέτη ρωγμών. Συνεπώς έχει ενσωματωθεί στον κώδικα η μέθοδος της μετατόπισης των κόμβων στην ακμή της ρωγμής( Crack Opening Displacement, COD), για τον υπολογισμό των Συντελεστών Έντασης της Τάσης (Stress Intensity Factors). Για τον υπολογισμό της γωνίας διάδοσης έχει χρησιμοποιηθεί το κριτήριο των Erdogan - Sih, και για τον υπολογισμό των κύκλων φόρτισης έχουν χρησιμοποιηθεί οι μέθοδοι των Paris, Forman και Forman-Mettu. Τέλος, για την επαλήθευση των συντελεστών έντασης της τάσης που εξήγαγε το πρόγραμμα, έγινε σύγκριση με τα αποτελέσματα από αναλυτική μέθοδο, ενώ η πορεία της διάδοσης, αλλά και οι κύκλοι φόρτισης, συγκρίθηκαν με αποτελέσματα από πειραματικές διαδικασίες.