Numerical analysis of crack initiation and propagation in an aluminium sample

• Autorzy: Różyło P.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.18.015.7966

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna procesu inicjacji i propagacji pękania próbki aluminiowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper reports an analysis of simulated crack propagation in an aluminium sample depending on the direction of external loads. The objective of the study was to perform a numerical analysis of crack propagation as well as to determine regions which are most susceptible to failure. The object of study was created from numerical analysis of material failure due to fibre separation using Abaqus 6.14. The modelling of crack propagation was performed using the numerical xFEM method for separating material fibres irrespective of the finite element mesh.

PL

W ramach pracy przeprowadzono symulację numeryczną procesu propagacji pękania aluminiowej próbki, w zależności od kierunku obciążeń zewnętrznych. Celem pracy było wykonanie badania numerycznego propagacji pękania materiału oraz wykazanie obszarów najbardziej newralgicznych. Przedmiot badań przygotowano w ramach analizy numerycznej zniszczenia materiału na skutek rozdzielenia włókien w oparciu o środowisko Abaqus 6.14. Propagacja procesu pękania materiału została przeprowadzona na podstawie metody badań numerycznych xFEM, stanowiącej metodę rozdzielania włókien materiału niezależnie przebiegającego od siatki elementów skończonych.

Słowa kluczowe

EN

Abaqus; xFEM; numerical analysis; crack initiation; crack propagation

PL

Abaqus; xFEM; analiza numeryczna; inicjacja pękania; propagacja pękania

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Technical Transactions
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 115, iss. 1
• Strony: 187--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Różyło P.

• Machine Design and Mechatronics, Mechanical Faculty, Lublin University of Technology

Bibliografia

• [1] Banaszek J., Examples of calculations within machines constructions basics Part II. The University Publishing House, 1996, 196–197.
• [2] Dębski H., Koszałka G., Ferdynus M., Application of FEM in the analysis of the structure of a trailer supporting frame with variable operation parameters. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, 2012, 14 (2), 107–114.
• [3] Dębski H., Rudawska A., Experimental and numerical analysis of adhesively bonded aluminium alloy sheets joints. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, 2011, 1, 4–10.
• [4] Gajewski J., Nowakowski P., Różyło P., Prognozowanie występowania pęknięć w oparciu o system FEM-MLP, Logistyka 2015, 3, 1381–1386.
• [5] Gill P., Davey K., Analysis of thermo-mechanical behaviour of a crack using XFEM for Leakbefore-Break assessments, International Journal of Solids and Structures, 2014, Vol. 51, 2062–2072.
• [6] Jonak J., Zagadnienia mechaniki pękania i skrawania materiałów, Politechnika Lubelska, Lublin 2010, 90–95.
• [7] Kąkol W., Łodygowski T., Metoda elementów skończonych w wybranych zagadnieniach mechaniki konstrukcji inżynierskich. Politechnika Poznańska, Poznań 2003.
• [8] Kleiber M., Wprowadzenie do metody elementów skończonych, Biblioteka Mechaniki Stosowanej IPPT PAN, PWN, Warszawa-Poznań 1985.
• [9] Lonkwic P., Różyło P., Theoretical and experimental analysis of loading impact from the progressive gear on the lift braking distance with the use of the free fall method. Advances in Science and Technology Research Journal, 2016, 10(30), 103–109.
• [10] Lonkwic P., Różyło P., Dębski H., Numerical and experimental analysis of the progressive gear body with the use of finite-element method. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability, 2015, Vol. 17, No. 4, 544–550.
• [11] Moes N., Belytschko T., Extended finite element method for cohesive crack growth. Northwestern University, USA 2001.
• [12] Nasirmanesh A., Mohammadi S., XFEM buckling analysis of cracked composite plates, Composite Structures, 2015, Vol. 131, 333–343.
• [13] Naderi M., Iyyer N., Fatigue life prediction of cracked attachment lugs using XFEM, International Journal of Fatigue, 2015, Vol. 77, 186–193.
• [14] Różyło P., Numerical analysis of crack propagation in a steel specimen under bending, Applied Computer Science 2015, Vol. 11, No. 4, 20–29.
• [15] Różyło P., Optimization of I-section profile design by the finite element method, Advances in Science and Technology Research Journal, 2016, 10(29), 52–56.
• [16] Różyło P., Gajewski J., Nowakowski P., Machrowska A., Zastosowanie sieci RBF w analizie pękania elementów maszyn, Logistyka 2015, No. 3, 4172–4186.
• [17] Różyło P., Wójcik Ł., Comparison of numerical and experimental analysis of the crack propagation process, Applied Computer Science 2015, Vol. 11, No. 2, 60–67.
• [18] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., Finite Element Method (5th Edition) Vol. 2, Solid Mechanics, Elsevier, 2000.

Uwagi

EN

Section "Mechanics"

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).