Simulation of Fatigue Crack Growth Using XFEM
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Pipelines carrying oil and gas are susceptible to fatigue failure (i.e., unstable fatigue crack propagation) due to fluctuating loading such as varying internal pressure and other external loadings. Fatigue crack growth (FCG) prediction through full-scale pipe tests can be expensive and time consuming, and experimental data is limited particularly in the face of large uncertainty involved. In contrast, numerical simulation techniques (e.g., XFEM) can be alternative to study the FCG, given that numerical models can be theoretically and/or experimentally validated with reasonable accuracy. In this study, capabilities and limitations of existing fatigue analysis code (e.g., direct cyclic approach with XFEM) in Abaqus for low cycle fatigue simulation are explored for compact-tension (CT) specimens and pipelines assuming linear elastic material behavior. The simulated FCG curve for a CT specimen is compared with that obtained from the analytical method using the stress intensity factor prescribed in ASTM E647. However, for real pipelines with elastic-plastic behavior, direct cyclic approach is not suitable, and an indirect cyclic approach is used based on the fracture energy parameters (e.g., J integral) calculated using XFEM in Abaqus. FCG law (e.g., power law relationship like Paris law) is used to generate the fatigue crack growth curve. For comparison, the FCG curve obtained through direct cyclic approach for pipelines assuming linear elastic material is also presented. The comparative studies here indicate that XFEM-based FCG simulation using appropriate techniques can be applied to pipelines for fatigue life prediction.
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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 ».