Doświadczalno-numeryczna ocena sprężysto-plastycznych parametrów mechaniki pękania dla stali 145Cr6. Cz. II

Graba, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Doświadczalno-numeryczna ocena sprężysto-plastycznych parametrów mechaniki pękania dla stali 145Cr6. Cz. II

Autorzy

Graba M.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Experimental and numerical assessment of elastic-plastic fracture mechanics parameters for 145Cr6 steel. Part II

Języki publikacji

Abstrakty

W niniejszej pracy poruszono temat oceny parametrów charakteryzujących odporność na pękanie stali 145Cr6, z wykorzystaniem badań doświadczalnych oraz obliczeń numerycznych. Omówiono program badań doświadczalnych oraz szczegóły obliczeń numerycznych, które prowadzono dla przypadku modeli trójwymiarowych oraz przypadku dominacji płaskiego stanu odkształcenia (p.s.o.). Zaprezentowane w pracy wyniki mogą okazać się przydatne w rozwiązywaniu problemów inżynierskich z zakresu oceny rzeczywistej odporności na pękanie wyznaczanej według jednego z wielu kryteriów pękania, a także w zakresie oszacowania rozkładu naprężeń przed frontem pęknięcia w elementach konstrukcyjnych wykonanych ze stali NC6 - 145Cr6.

In the paper the assessment of the fracture toughness and parameters of the elastic-plastic fracture mechanics for the 145Cr6 steel will be presented and discussed, using experimental method and numerical calculations. It should be noted, that there will be discussed the experimental research program and details of numerical calculations which be carried out for the case of three-dimensional models and the two-dimensional models with dominance of plane strain state. Results presented in the paper may be useful for solving engineering problems in the field of assessment of real fracture toughness using appropriate fracture criteria, as well as in the estimation of stress distribution near crack tip in structural components made of NC6 steel (145Cr6 steel).

Słowa kluczowe

stal NC6 stal 145Cr6 odporność na pękanie mechanika pękania więzy geometryczne więzy płaskie więzy w kierunku grubości całka J krzywe JR naprężenia Q parametr trójosiowości naprężeń T parametr Q MES (metoda elementów skończonych)

NC6 steel 145Cr6 steel fracture toughness fracture mechanics geometrical constraints in-plane constraints out-of plane constraints J integral JR curves Q-stress T parameter Q parameter FEM

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego

Czasopismo

Przegląd Mechaniczny

Rocznik

2013

Tom

nr 6

Strony

33--40

Opis fizyczny

Bibliogr. 33 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Graba M.

mgraba@tu.kielce.pl

Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, Al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

Bibliografia

1. Dobrzański L. A.: Metaloznawstwo z podstawami nauki. o materiałach. WNT, Warszawa 1996.
2. Poradnik mechanika. Praca zbiorowa: opracowanie polskiej wersji J. Potrykus. Wydawnictwo REA, Warszawa 2008-2009.
3. http://www.multistal.pl/go.live.php/PL-H18/nc6.html.
4. http://www.akrostal.pl/pl/NC6.html.
5. http://www.dostal.com.pl/stal-narzedziowa-do-pracy-na-zimno.html.
6. www.profi-metal.pl.
7. Neimitz A.: Ocena wytrzymałości elementów konstrukcyjnych zawierających pęknięcia (podstawowe elementy procedur SINTAP). Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach, Kielce 2004.
8. 0'Dowd N.P., Shih C.F.: Family of Crack-Tip Fields Characterized by a Triaxiality Parameter - I. Structure of Fields. J. Mech. Phys. Solids, Vol. 39, No. 8, 1991, pp. 989 - 1015.
9. 0'Dowd N.P., Shih C.F.: Family of Crack-Tip Fields Characterized by a Triaxiality Parameter - II. Fracture Applications. J. Mech. Phys. Solids, Vol. 40, No. 5, 1992, pp. 939 - 963.
10. Hutchinson J.W.: Singular Behaviour at the End of a Tensile Crack in a Hardening Material. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, No. 16, 1968, pp. 13 - 31.
11. Rice J.R., Rosengren G.F.: Plane Strain Deformation Near a Crack Tip in a Power-law Hardening Material. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, No. 16, 1968, pp. 1 - 12.
12. Gałkiewicz J., Graba M.: Algorytm wyznaczania funkcji σij(n, ϴ), ԑij(n, ϴ), ῦi.{n, ϴ), dn(n) oraz ln(n) w rozwiązaniu HRR i jego 3D uogólnieniu. Materiały Konferencyjne IX Krajowej Konferencji Mechaniki Pękania, Kielce - Cedzyna, 2003; ss. 133 - 142.
13. Galidewicz J., Graba M.: Algorithm for Determination of σij(n, ϴ), ԑij(n, ϴ), ῦi.{n, ϴ), dn(n) oraz ln(n) Functions in Hutchinson-Rice-Rosengren Solution and its 3D Generalization. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, Vol. 44, No. 1, 2006, pp. 19 - 30.
14. Graba M.: Opis pól naprężeń w materiałach sprężysto-plastycznych - zagadnienie 3D. Materiały Konferencyjne XI Krajowej Konferencji Mechaniki Pękania, Kielce - Cedzyna, wrzesień 2007 r., abstrakt drukowany: ss. 33 - 34; artykuł w formie elektronicznej na CD.
15. Neimitz A., Graba M.: Analytical-numerical Hybrid Method to Determine the Stress Field in Front of the Crack in 3D Elastic-plastic Structural Elements, Materiały XVII ECF; Brno - Czechy, wrzesień 2008r., artykuł w formie elektronicznej na CD, abstract - book of abstracts p. 85.
16. Neimitz A., Graba M.: In and out-of-plane constraint measures. Uniform description, artykuł zamieszczony w materiałach konferencyjnych ICF 12 - 12th International Conference on Fracture, Ottawa-Canada, 12-17 lipca 2009.
17. Graba M.: Numeryczna analiza pól mechanicznych przed frontem szczeliny w ośrodkach sprężysto-plastycznych. Zagadnienia 3D. Praca doktorska zrealizowana na Wydziale Mechatroniki i Budowy Maszyn Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach, stron 387, Kielce 2009.
18. Graba M.: Numeryczno-analityczny opis pól naprężeń przed frontem pęknięcia w materiałach sprężysto-plastycznych dla zagadnień trójwymiarowych (część I). Przegląd Mechaniczny nr 11, 2010, ss. 34 - 45.
19. Graba M.: Numeryczno-analityczny opis pól naprężeń przed frontem pęknięcia w materiałach sprężysto-plastycznych dla zagadnień trójwymiarowych - parametry więzów geometrycznych (część II). Przegląd Mechaniczny nr 1, 2011, ss. 32 - 43.
20. Guo W.: Elastoplastic three dimensional crack border field - I. Singular structure of the field. Engineering Fracture Mechanics, Vol. 46, No. 1, 1993, pp. 93 - 104.
21. Guo W.: Elastoplastic three dimensional crack border field - II. Asymptotic solution for the field, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 46, No. 1, 1993, pp. 105 - 113.
22. Guo W.: Elastoplastic three dimensional crack border field - III. Fracture parameters, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 51, No. 1, 1995, pp. 51 - 71.
23. ADINA 8.4.1, ADINA: User Interface Command Reference Manual - Volume I: ADINA Solids. Report ARD 06-7, ADINA R&D, Inc., 2006.
24. ADINA 8.4.1, ADINA: Theory and Modeling Guide - Volume I: ADINA, Report ARD 06-7. ADINA R&D, Inc., 2006.
25. Graba M., Gałkiewicz J.: Wpływ modelu wierzchołka pęknięcia na wyniki uzyskane metodą elementów skończonych. Materiały Konferencyjne X Krajowej Konferencji Mechaniki Pękania, Opole - Wisła 11-14 września 2005 r; ss. 323 - 332.
26. Graba M., Gatkiewicz J.: Influence of the Crack Tip Model on Results of the Finite Element Method, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, Warsaw, Vol. 45, No. 2, 2007, pp. 225 - 237.
27. Brocks W., Cornec A., Scheider I.: Computational Aspects of NonIinear Fracture Mechanics, Bruchmechanik, GKSS-Forschungszentrum, Geesthacht, Germany, Elsevier 2003 pp. 127 - 209.
28. Brocks W., Scheider /.: Reliable J-Values. Numerical Aspects of the Path-Dependence of the J-integral in Incremental Plasticity, Bruchmechanik, GKSS-Forschungszentrum, Geesthacht, Germany, Elsevier, 2003, pp. 264 - 274.
29. Chao Y.J., Zhu X.K., Kim Y., Lar P.S., Pechersky M..J., Morgan M.J.: Characterization of Crack-Tip Field and Constraint for Bending Specimens under Large-Scale Yielding, International Journal of Fracture, 2004, 127, pp. 283 - 302.
30. 0'Dowd N.P.: Application of Two Parameter Approaches in Elastic-Plastic Fracture Mechanics, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 52, No. 3, 1995, pp. 445 - 465.
31. Neimitz A., Graba M., Gałkiewicz J.: An Alternative Formulation of the Ritchie-Knott-Rice Local Fracture Criterion, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 74, 2007, pp. 1308 - 1322.
32. Neimitz A., Gałkiewicz J.: Fracture Toughness of Structural Components: Influence of Constraint. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 83, 2006, pp. 42 - 54.
33. Neimitz A., Dzioba I., Molasy R., Graba M.: Wpływ więzów na odporność na pękanie materiałów kruchych. Materiały XX Sympozjum Zmęczenia i Mechaniki Pękania, Bydgoszcz-Pieczyska, 27 - 30 kwietnia 2004 r, ss. 265 - 272.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-88f5f5e9-f67a-49cb-b849-c8a35d266d97