Modelowanie kruchego pękania elementów z karbami trójkątnymi. Cz.1 : Modelowanie osobliwych pól naprężeń

• Autorzy: Łukaszewicz A. , Seweryn A.

Warianty tytułu

EN

Modelling of brittle fracture in elements with V-shaped notches. P.1 : Modelling of singular stress fields

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono numeryczne metody obliczania parametrów osobliwych pól naprężeń wykorzystujące metodę elementów brzegowych. W przypadku elementów z karbami trójkątnymi parametrami tymi są uogólnione współczynniki intensywności naprężeń. W sposób dokładny zaprezentowano koncepcję całki niezmienniczej H opartej na twierdzeniu Betti'ego. Metodę całki H wykorzystano do obliczenia uogólnionych oraz klasycznych współczynników intensywności naprężeń. W przypadku rozciąganej tarczy ze środkową szczeliną porównano wyniki obliczone różnymi metodami. Przeprowadzono ponadto analizę numeryczną metodą całki H dla rozciąganych oraz ścinanych płaskich próbek z karbami trój-kątnymi. W tym przypadku porównano wartości uogólnionych współczynników intensywności naprężeń obliczone metodą całki H i metodą asymptotyczną.

EN

In this paper numerical methods of calculating of singular stress parameters using boundary elements method were presented. For elements with sharp notches the generalized stress intensity factors are such parameters. The path independent H inte-gral method was precisely described. The H integral method was used to calculate the generalized stress intensity factor and classical stress intensity factors. The results of calculations using different methods were compared using plate with central crack under tension. Numerical analysis was carried out for tension and shear plane speci-mens with V-shaped notches.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie; osobliwe pole naprężeń; metoda elementów brzegowych

EN

modelling; singular stress field; boundary element method

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Mechanika
• Rocznik: 2001
• Tom: Z. 23
• Strony: 87--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Łukaszewicz A.

• Politechnika Białostocka, Katedra Mechaniki Stosowanej, ul. Wiejska 45c, 15-351 Białystok

autor

Seweryn A.

• Politechnika Białostocka, Katedra Mechaniki Stosowanej, ul. Wiejska 45c, 15-351 Białystok

Bibliografia

• 1. Bowie O. L., Neal D. M. (1970): A note on the central crack in a uniformly stressed strip, Engng Fract. Mech., Vol. 2, No 2, 208.
• 2. Cherepanov G.P. (1967): The propagation of cracks in a continuous medium, J. Appl. Math. Mech., Vol. 31, 503-512.
• 3. Hellen T.K. (1975): On the method of virtual crack extensions, mt. J. Num. Meth. Eng., Vol. 9, 187-207.
• 4. Lin K.Y, Tong P. (1980): Singular finite elements for the fracture analysis of V-notched plate, mt. J Num. Meth. Eng., Vol. 15, 1343-1354.
• 5. MoIski K., Seweryn A. (1998): Zespolony wykładnik pola naprężeń w pobliżu ostrego naroża - analiza numeryczna, XVII Sympozjum Zmęczenia i Mechaniki Pękania Materiałów i Konstrukcji, Pieczyska, Wydaw. ATR, Bydgoszcz, 195-198.
• 6. Rice J.R. (1968): A path independet integral and the approximate analysis of strain concentration by notches and cracks, Trans. ASME, J Appl. Mech., Vol. 35, 379-386.
• 7. Seweryn A. (1990a): Asymptotyczne metody wyznaczania współczynników intensywności naprężeń dla karbów trójkątnych w płaskich zagadnieniach teorii sprężystości, Rozpr. Inż., Nr 38, IPPT PAN, 467-486.
• 8. Seweryn A. (1990b): Modelowanie rozkładów naprężeń i przemieszczeń w otoczeniu wierzchołka karbu trójkątnego w płaskich zagadnieniach teorii sprężystości (część I), Rozpr. Inż., Nr 38, IPPT PAN, 351-375.
• 9. Seweryn A. (1998): Modelowanie osobliwych pól naprężeń z wykorzystaniem metody elementów skończonych (cz. I i II), Zeszyty Nauk. P. Białostockiej, Nauki Techniczne Nr 121, Ser.: Mech., Z. 20, 215-264.
• 10. Seweryn A., Łukaszewicz A. (2000): Numeryczne metody modelowania zagadnień liniowej mechaniki pękania, Przegląd Mechaniczny, Nr 5-6, Oficyna Wydaw. SIMP, 36-42.
• 11. Seweryn A., MoIski K. (1996): Elastic stress singularities and corresponding generalized stress intensity factors for angular corners under various boundary conditions, Eng. Fract. Mech., Vol. 55, 529-556.
• 12. Seweryn A., Poskrobko S., Mróz Z. (1997): Britle fracture in plane Elements with sharp notches under mixed-mode loading, J Eng. Mech.(ASCE), Vol. 123, 535-543.
• 13. Sinclair G.B., Okajima M., Griffin J.H. (1984): Path independent integrals for computing stress intensity factors at sharp notches in elastic plates, mt. J Numer. Meth. Eng., Vol. 20, 999-1008.
• 14. Stern M., Soni M.,L. (1976): On the computation of stress intesities at fixed-free corners, Int. J Solid. Struct., Vol. 12, 331-337.
• 15. Wajnštok W.A. (1977): Sravnenie dwuch čislennych metodov rasčeta koefficientov intensivnosti naprjaženij, Problemy Pročnosti, No. 9, 80-82.