Numeryczna analiza rozwoju mikrouszkodzeń w elemencie z defektem w postaci nieciągłości strukturalnej

• Autorzy: Kossakowski P.

Warianty tytułu

EN

The numerical analysis of micro-damage evolution in damaged element with structural discontinuity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy ewolucji mikrouszkodzeń w elemencie z defektem. Symulacja zostala przeprowadzona w oparciu o model materiałowy Gursona-Tvergaarda-Needlemana, uwzględniający wpływ mikrouszkodzeń na wytrzymałość materiału. Rozpatrywano element tarczowy z centralnym otworem, modelującym nieciągłość strukturalną, która może powstać w elemencie konstrukcyjnym w wyniku korozji. Przeprowadzona symulacja umożliwiła zbadanie zjawiska powstawania i ewolucji mIkrouszkodzeń w stali 52353R, co w przypadku analizowanego elementu pozwoliło na detekcję inicjacji milkropękania oraz jego rozwoju w obszarze narażonym na uszkodzenie.

EN

The numerical analysis of microdamage evolution in S235JR steel is presented in the paper. The simulation was performed basing on the Gurson-TvergaardNeedleman material model which takes into consideration the influence of microdamage to the material strength. The plate element with a central hole was considered. It modelled the structure discontinuity which may occur in structural element due to such a phenomenon as corrosion. The numerical simulation and analysis of micro-damage evolution for this element made of S235JR steel was carried out, which allowed to show and detect the microcrack initiation and area subjected to final failure.

Słowa kluczowe

PL

mechanika zniszczenia; model materiałowy Gursona-Tvergaarda-Needianhne (GTN); stal S235112; mikrouszkodzenie; obliczenia numeryczne

EN

GTN; Gurson-Tvergaard-Needleman material model; numerical analysis; damage evolution

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 12, nr 1
• Strony: 235--242
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kossakowski P.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów. Wydział Budownictwa i Architektury. Politechnika Świetokrzyska

Bibliografia

• 1 Tvergaard V. Influence of voids on shear band instabilities under plane strain condition, International Journal of Fracture 17 (1981), 389-407.
• 2 Tvergaard V., Needleman A. Analysis of the cup-cone fracture in a round tensile bar, Acta Metallurgica, 32 (1984), 157-169.
• 3 Gurson A.L. Continuum theory of ductile rupture by void nucleation and growth: Part I – Yield criteria and flow rules for porous ductile media, Journal of Engineering Materials and Technology, Transactions of the ASME, 99 (1977), 2-15.
• 4 Kossakowski P. G. An analysis of the load-carrying capacity of elements subjected to complex stress states with a focus on the microstructural failure, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 10 (2010), 15-39.
• 5 Kossakowski P. G. Simulation of ductile fracture of S235JR steel using computational cells with microstructurally-based length scales, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 50 (2012),89-607.
• 6 Kossakowski P. G. Prediction of ductile fracture for S235JR steel using the Stress Modified Critical Strain and Gurson-Tvergaard-Needleman models, Journal of Materials in Civil Engineering, 24 (2012), 1492-1500.
• 7 Sedlacek G., Feldmann M., Kühn B., Tschickardt D., Höhler S., Müller C., Hensen W., Stranghöner N., Dahl W., Langenberg P., Münstermann S., Brozetti J., Raoul J., Pope R., Bijlaard F. Commentary and worked examples to EN 1993-1-10 “Material toughness and through thickness properties“ and other toughness oriented rules in EN 1993, JRC Scientific and Technical Reports, European Commission Joint Research Centre, 2008.
• 8 PN-EN 1993-1-10:2007 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych - Część 1-10 Udarność i ciągliwość międzywarstwowa materiału.
• 9 Tvergaard V. Material failure by void growth to coalescence. Advanced in Applied Mechanics 27 (1989), 83-151.
• 10 Faleskog J., Gao X., Shih C.F. Cell model for nonlinear fracture analysis – I. Micromechanics calibration, International Journal of Fracture, 89 (1998), 355-373.
• 11 Kossakowski P. G. Influence of initial porosity on strength properties of S235JR steel at low stress triaxiality, Archives of Civil Engineering, 58 (2012), 293-308.
• 12 Kossakowski P. G. Effect of initial porosity on material response under multi-axial stress states for S235JR steel, Archives of Civil Engineering, 58 (2012), 445-462.
• 13 Kossakowski P. G. The analysis of Tvergaard’s parameters of S235JR steel in high triaxiality, Advances in Material Science, 12 (2012), 27-35.
• 14 Kossakowski P. G., Trąpczyński W., The microvoids evolution of S235JR steel subjected to multi-axial stress state, Engineering Transactions, 60 (2012), 287-314.
• 15 PN-EN 10025- Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych. Część 1. Ogólne warunki techniczne dostawy.
• 16 Abaqus 6.10. Analysis User’s Manual, Dassault Systèmes, Providence 2010.