Hypothetical fracture at fibber-matrix interface in Cu-SiC composite due to thermal stresses

• Autorzy: Czarnocki P. , Krzesiński G. , Marek P. , Zagrajek T.

Warianty tytułu

PL

Hipotetyczny rozwój pęknięcia na granicy włókna i spoiwa, powodowany naprężeniami cieplnymi, w kompozycie Cu-SiC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The Copper-SiC composite was investigated with the help of FEM. The authors modeled and analyzed the effect of relaxation of thermal stresses due to seasoning at room temperature after the manufacturing process together with the effect of thermal stresses induced by reheating the material to a service temperature. Especially, hypothetical fracture at interface was of interest. It was shown that, for a fixed temperature, a single crack emanating at 0° or 45° azimuth would develop only along a portion of fiber perimeter, and a further growth would require stress increase in the fiber surrounding.

PL

W pracy analizowano stan naprężeń cieplnych w kompozycie Cu-SiC, wynikających ze spadku temperatury od temperatury wytwarzania do temperatury pokojowej oraz relaksacji naprężeń w okresie sezonowania w tej temperaturze a następnie podgrzaniu kompozytu do temperatury przewidywanej pracy. Szczególną uwagę zwrócono na możliwości rozwoju pęknięć na granicy włókna i spoiwa w temperaturze pracy. Rozpatrywano dwie lokalizacje 0 i 45 stopni. Stwierdzono, iż w obu przypadkach, w ustalonej temperaturze hipotetyczna propagacja pęknięć będzie stabilna w tym sensie, iż rozwiną się one jedynie na pewnej długości obwodu włókna a ewentualny dalszy ich rozwój będzie wymagał wzrostu naprężeń w jego otoczeniu.

Słowa kluczowe

EN

metal matrix composite; thermal stresses; fracture; Cu-SiC composite

PL

kompozyt metalowy odlewany; naprężenia cieplne; pęknięcie; kompozyt Cu-SiC

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. LV, nr 1
• Strony: 57--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys.

Twórcy

autor

Czarnocki P.

autor

Krzesiński G.

autor

Marek P.

autor

Zagrajek T.

• Warsaw University of Technology, Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Nowowiejska 24, 00-665 Warsaw,

Bibliografia

• [1] Nimmer R.R.: "Fibre-matrix interface effects in the presence of thermally induced residual stresses", J Copmput Tech Res JCTRER, 1990,12, pp. 65-75.
• [2] Rybicki E.F., Kanninen M.F., "A Finite Element Calculation of Stress Intensity Factors by a Modified Crack Closure Integral", Engineering fracture Mechanics, vol.9, 1977, pp. 931-938.
• [3] NSYS Release 10.0 Documentation for ANSYS.