Efekty naprężeniowe, deformacyjne i energetyczne w okolicy wierzchołkowej szczeliny z podwójnym symetrycznym odgałęzieniem

• Autorzy: Boguszewski T. , Molski K.

Warianty tytułu

EN

Analysis of stresses, cod and energy released rate G for symmetrically branching cracks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizowano pola naprężeń i względne przemieszczenia brzegów niewielkich symetrycznych pęknięć powstałych w wierzchołku płaskiej szczeliny pod pewnym kątem do jej płaszczyzny. Zaproponowano analityczno-numeryczną metodę wyznaczania uogólnionej wartości współczynnika uwalniania energii G. Dla płaskiego i antypłaskiego stanu odkształcenia wyznaczono względne przemieszczenia brzegów odgałęzionych szczelin w zależności od kierunku nachylenia odgałęzionego pęknięcia i rodzaju obciążenia zewnętrznego. W obliczeniach wykorzystano metodę elementów skończonych MES. Względne rozwarcie brzegów odgałęzień szczeliny opisano odpowiednimi funkcjami uwzględniającymi charakter osobliwości pola naprężeń w okolicy wierzchołkowej umożliwiającymi obliczenie współczynników G.

EN

Mutual interactions between two neighboring singular stress fields for symmetrically branching cracks are analyzed. Using the finite element method and ANSYS program, relative crack opening displacements and range of validity of the singular stress fields have been obtained. Some special functions were chosen for describing crack face opening and calculating the ener- gy release rate G and its particular components. Numerical results made it possible to explain the influence and applicability of stress intensity factors for such cracks and show qualitatively additional effects and cracking conditions around the crack tip for plane and anti-plane crack problems.

Słowa kluczowe

PL

naprężenie; deformacja; szczelina

EN

stress; deformation; crack

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, no. 1
• Strony: 11--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., Wykr.

Twórcy

autor

Boguszewski T.

autor

Molski K.

• Politechnika Białostocka, Białystok,

Bibliografia

• 1. Boguszewski T., Molski K. (2008), Energetyczne aspekty wzrostu szczelin rozgałęzionych, XVI Francusko-Polskie Seminarium Mechaniki, Instytut PBM PW, Warszawa, 13-20.
• 2. Boguszewski T., Molski K. (2009), Efekty naprężeniowe, deformacyjne i energetyczne w okolicy wierzchołkowej szczeliny z pojedynczym odgałęzieniem, Acta Mechanica et Automatica,, Vol. 3 No. 3, Politechnika Białostocka, Białystok, 9 -15.
• 3. Chatterjee S.N. (1975) The stress field in the neighborhood of a branched crack in infinite elastic sheet, Int. J. Solid Struct., 11.
• 4. Husain M.A., Pu S.L., Underwood J. (1974), Strain energy release rate for a crack under combined Mode-I and II, ASTM STP, 560, 2-28.
• 5. Irwin G.R. (1957), Analysis of stress and strains near the end of crack traversing a plate, Trans. ASME, J. Appl. Mech., 24, 361-365.
• 6. Ishida M., Nishino T., (1982) Formulae of Stress Intensity Factor of Bent Cracks in Plane Problems, Trans. Japan Soc. Mech. Engr., Vol 48-430, 729-738.
• 7. Murakami Y., ed. (1987), Stress Intensity Factors Handbook, Sec. 7, Nonlinear Shaped Cracks in an Infinite Plate, Pergamon Press, 349-372.
• 8. Palaniswamy K., Knauss E.G. (1972), Propagation of a crack under general in-plane tension, Int. J. Fract. Mech., 8, 114-117.
• 9. Seweryn A. (2004), Modelowanie zagadnień kumulacji uszkodzeń i pękania w złożonych stanach obciążeń, Białystok, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, 2004.
• 10. Sneddon I.N. (1946), The distribution of stress in the neighborhood of crack in a elastic solid, Proc. Roy Soc. London, A 187, 229-260,
• 11. Tada H., Paris P., Irwin G.R. (1973), The stress analysis of crack handbook, Boston, Academic Press.