طی سالهای اخیر نشان داده شده است که در هر دو مکانیزم شکست ترد و نرم، شروع فرآیند رشد ترک به طور قابل ملاحظه ای بستگی به تنش T دارد. اگر چه تاکنون چندین روش برای تعیین تنش T در قطعات مختلف ارائه شده است، اکثریت مطالعات قبلی بر اساس مدل های دو بعدی ترک استوار می باشند. هدف از این مقاله استفاده از یک مدل سه بعدی جهت محاسبه تنش T در قطعاتی با دو ترک لبه ای و یا یک ترک مرکزی می باشد. به این منظور ابتدا تنش های موجود در اطراف ترک از طریق مجموعه ای از تحلیل های اجزا محدود الاستیک خطی محاسبه می شوند، سپس تنش T در صفحات مختلفی از ضخامت ترک بدست آورده می شود. تغییرات تنش T بر حسب پارامترهای مختلفی مانند ضریب پواسون، ضخامت قطعه و نسبت طول ترک به عرض قطعه مورد مطالعه قرار می گیرد.

«روش المان محدود توسعه یافته»، یک روش عددی برای مدل کردن انواع ناپیوستگیها از جمله ترک است که بر مبنای المان محدود استاندارد استوار است و تنها توابع خاصی بر مبنای نوع ناپیوستگی به حل عددی استاندارد اضافه می شوند. برای مدل کردن ترک در ماده الاستیک خطی، از یک تابع برای ایجاد ناپیوستگی در امتداد طول ترک و از تابع دیگری برای ایجاد شرایط «تکینه» در المان نوک ترک استفاده می گردد. در نتیجه اعمال توابع، درجه آزادی گره های اطراف المان نوک ترک و گره های اطراف طول ترک افزایش می یابد، که به آن غنی سازی گره ای گفته می شود. با این روش، ترک به صورت مجازی و مستقل از مش مدل می شود و نیاز به استفاده از مش ریز، المان تکینه در اطراف نوک ترک و ایجاد مش مجدد در بررسی رشد ترک نخواهد بود. در این مقاله اصول روش المان محدود توسعه یافته توضیح داده می شود. یک روش جدید بر مبنای دستگاه مختصات متعامد محلی نوک ترک، جهت غنی سازی گره ای به کار گرفته می شود. برای مدل کردن ترکهای دو بعدی به روش المان محدود توسعه یافته، اصول و روشهای جدید در یک نرم افزار تخصصی استفاده شده است که در این مقاله به آن اشاره می شود. نتایج حاصل از نرم افزار نوشته شده بر پایه روشهای جدید، برای ترکهایی با هندسه مختلف، در مقایسه با نتایج روابط تحلیلی دقیق، تطبیق خوبی نشان می دهد.

اجرای سد بتنی پشت بند دار لتیان در سال 1346 به پایان رسید. بر اساس نتایج دستگاههای ابزار دقیق سد تا سال 1349 در وضعیت مناسبی قرار داشته و جابه جایی آن در حد معقولی بوده است، برای اولین بار در مرداد ماه 1349 ترک هایی با امتداد قام در پشت بند 11/10سد ظاهر شدند. این ترک ها در هر دو دیواه اتاقک دریچه واقع شده اند و از لحاظ رقوم ارتفاعی از تراز تاج سد تا کف اتاک دریچه امتداد یافته اند. عملیات علاج بخشی این ترک ها در زمستان 1349 با تزریق اپوکسی انجام شد، ولی به علت از بین نرفتن علت اصلی مولد ترک این ترک ها مجددا در تابستان 1350 باز شدند. اندازه گیری روند بازشدگی ترک ها نشان می دهد که ترک ها دارای روند باز و بسته شدن نسبت به تغییرات فصلی دما می باشند. با توجه به این تغییرات منظم باز شدگی ترک با دمای محیط و با در نظر گرفتن محل وقوع ترک ها به نظر می رسد که تغییرات فصلی دما مولد ترک در بلوک 11/10 بوده است. در این مقاله، آنالیز اجزا، محدود ترک خوردگی و گسترش آن در پشت بند 11/10 سد لتیان، با استفاده از مدل ترک پخشی و بر اساس مفاهیم مکانیک شکست غیر خطی، جهت بررسی مساله ترک خوردگی در آن تحت اثر اعمال بارهای استاتیکی انجام شده است.در ابتدای با انجام تحلیل انتقال حرارت، توزیع درجه حرارت در بدنه سد در فصول سرد و گرم سال به دست می آید. در ادامه، با اعمال ترکیبات مختلف بارهای استاتیکی بر بدنه سد، بارگذاری مولد ترک تعیین می گردد. در مرحله بعد تحلیل استاتیکی غیر خطی تحت اثر بارگذاری سیکلی حرارتی انجام می شود و بارها به ترتیبی که بر سد اعمال شده اند، بر مدل اعمال می شوند. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که نتایج به دست آمده پس از اعمال چند سیکل بارگذاری حرارتی به صورت پایا درآمده و با افزایش سیکل های بارگذاری، اختلاف قابل توجهی در نتایج ایجاد نمی شود. بدین ترتیب با افزایش سیکل های بارگذاری الگوی ترک تغییر نمی کند. بنابراین با اعمال بارهای استاتیکی ترک ایجاد شده گسترش نخواهد یافت و سد به خطر نخواهد افتاد.

بررسی خطرات احتمالی به منظور کاهش خسارات وارد بر سیستم حمل و نقل ریلی با توجه به هزینه های گزاف تعمیر و نگهداری بسیار با اهمیت می باشد. چرخ و ریل از جمله مهم ترین عناصر سیستم راه آهن می باشد که بخش قابل توجهی از هزینه ها را به خود اختصاص می دهند. اندرکنش چرخ و ریل سبب سایش و هم چنین ایجاد پدیده خستگی لغزشی می شود. امروزه با توجه به نیاز روزافزون به افزایش سرعت، بار محوری و بهره برداری بیشتر، چرخ و ریل بیش از پیش در معرض عیوب ناشی از تماس غلتشی می باشند. بدین منظور محققان با ارایه روش های مختلف پدیده شکست چرخ و ریل را مورد بررسی قرار داده اند.یکی از رایج ترین روش ها، روش اجزاء محدود می باشد. در پژوهش های گذشته مدل سازی ها عمدتا به صورت دوبعدی و با استفاده از خواص تقارن صفحه ای انجام شده است. هدف اصلی این پژوهش، مدل سازی دقیق و نزدیک به واقعیت شرایط تماسی چرخ و ریل و بررسی رفتار ترک سطحی تاج ریل می باشد. بدین منظور ضرایب شدت تنش برای ترک هایی با عمق مختلف مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج به دست آمده علاوه بر تطبیق با واقعیت موجود، نشان داد که با افزایش عمق ترک اولیه و دور شدن محل نوک ترک از سطح تماس میزان تنش ها و ضرایب شدت تنش کاهش پیدا می کند.

بررسی مسایل شکست و گسترش ترک در مواد مختلف همواره مورد توجه محققین بوده است. لذا بررسی شکست فولاد ساختمانی به عنوان یکی از پرکاربردترین مواد در صنعت امری ضروری به نظر می آید. مدل سازی های عددی همواره مکملی برای تحلیل نمونه های آزمایشگاهی محسوب می شوند. یکی از مسایل مهم، بررسی رفتار نمونه های آزمایشگاهی با توجه به ابعاد آنها می باشد، این امر در مسایل شکست از اهمیت بیشتری برخوردار است، در این تحقیق بصورت عددی تاثیر اندازه ضخامت نمونه بر رفتار نوک ترک بررسی گردید. معمولا برای بررسی شکست مواد شکل پذیر از نمونه استاندارد فشار-کشش (CT) استفاده می شود. رفتار نوک ترک در طول ضخامت نمونه های آزمایشگاهی ترکیبی از رفتار تنش مسطح و کرنش مسطح می باشد، از این رو در این بررسی با اعتبارسنجی نتایج عددی رفتار نمونه های عددی در طول ضخامت بررسی گردید، تا به عنوان مکملی برای نتایج آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد. با مدل سازی و تحلیل نمونه های عددی با ضخامت های مختلف مشاهده شد با پیشروی از مرکز ضخامت نمونه به سمت لبه های آزاد رفتار از کرنش مسطح به تنش مسطح تغییر می کند، برای نمونه استاندارد CT با طول ترک 25 میلی متر، ضخامت نمونه هایی با بیش از 15 میلی متر رفتار تقریبا به کرنش مسطح میل می کند، و می توان به نتایج اعتماد کرد. در ادامه با تحلیل های بیشتر و در نظر گرفتن پارامترهای وابسته به ابعاد نمونه، مقدار بارگذاری و تنش-کرنش در راستای عمود بر صفحه معادله ایی ارایه گردید، که می توان با استفاده از آن تشخیص داد تا چه طولی از لبه آزاد نمونه CT رفتار بصورت تنش مسطح یا کرنش مسطح می باشد.

کاربرد مدل های ریاضی در طرح های مهندسی رودخانه اجتناب پذیر است. با این وجود، نیاز حداقل به اطلاعات صحرایی، حجم محاسباتی اندک و درجه اعتماد مدل های ریاضی در رودخانه ها باید مورد نظر قرار گیرد. هدف اصلی در تحقیق حاضر، مقایسه نتایج شبیه سازی جریان پایدار از مدل های ریاضی شناخته شده با نتایج نظیر از یک مدل فیزیکی رودخانه ای بوده است. برای این منظور، مدل فیزیکی بستر ثابت یک بازه از رودخانه نازلو ( با مقیاس افقی 1:100 و قائم 1:20) طراحی، ساخته و مطالعه گردید. برای شبیه سازی جریان، مدل ریاضی یک بعدی HEC-RAS، مدل شبه دو بعدی BRI-STARS، و مدل دو بعدی سطح افق FAST-2D انتخاب گردید. پارامترهای مشترک جریان برای پنج شدت جریان مختلف، در سه زیر بازه رودخانه ای (پایین دست پل، پل نازلو، و بالا دست پل)، در شرایط اولیه و مرزی مشترک مقایسه گردید. بطور کلی در بازه مورد مطالعه، این سه مدل بترتیب تطابق بهتری را با مدل فیزیکی داشته اند. متوسط خطای نسبی برآورد جریان از سه مدل فوق بطور نمونه برای ارتفاع سطح آب بترتیب 5.5 , 2.2, 1.8 درصد، و برای سرعت متوسط 12.6 , 9.0, 10.2 درصد بوده است. در طرح های رودخانه ای، کاربری هر یک از سه مدل فوق با توجه به محدوده اطمینان ارایه شده در این بررسی توصیه می گردد.

در این مقاله، دو روش بدون المان گالرکین (EFG) و درون یابی نقطه ای شعاعی (RPIM) به منظور محاسبه میدان تنش و جابجایی ناشی از یک ترک عرضی در یک ورق مورد بررسی قرار گرفته اند. به این منظور فرآیندی برای اتصال دو ناحیه بدون المان و ناحیه المان محدود با در نظر گرفتن یک ناحیه فصل مشترک پیشنهاد شده است. راهکار پیشنهادی در این تحقیق، استفاده از یکی از روش های بدون المان EFG یا RPIM به همراه غنی سازی و اعمال آن تنها در نواحی خاصی است که روش بدون المان دارای مزیت می باشد. بر این اساس، راهکار پیشنهاد شده برای اتصال روش های المان محدود و بدون المان، از نظر دقت و سرعت باعث بهبود پاسخ می شود. انطباق خیلی خوب پاسخ حاصل از روش بدون المان RPIM با پاسخ تحلیلی به دلیل استفاده از طبیعت میدان حل در معادلات روش با استفاده از غنی سازی است.