Application of the Extended Finite Element Method (XFEM) to Simulate Crack Propagation in Pressurized Steel Pipes
Notice bibliographique
Résumé
The extended finite element method (XFEM) has recently become a very effective method to investigate the propagation of cracks in various structures under complex loading conditions. However, its use in the pipeline industry has been limited. This paper aims to apply XFEM to model our previous experimental results on NPS 12 grade of X52 steel pipes in which circumferential cracks with different sizes were pre-machined near the middle length and then eccentric tension was applied to the pressurized pipe specimens. Our previous experiments showed that the propagation of a surface crack was affected by the original crack configuration, the internal pressure level, and the external loading applied. The crack depth showed greater influence than the crack length on the burst load and the tensile strain capacity of the pipe. In this paper, the fracture criterion for modelling crack propagation using XFEM was defined by two damage parameters, the maximum principle stress and the fracture energy. The values of the damage parameters were varied until excellent agreement was obtained between one of our previous experiments and its numerical model. Then, this set of damage parameters was used to model another one of the experiments for verification. This paper describes our methodology for validation of XFEM and the adequate values of the damage parameters required to model crack propagation in X52 pipes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».