Numeryczne modelowanie inicjacji zniszczenia na poziomie mikrostrukturalnym w stalach

• Autorzy: Kossakowski P. , Wciślik W.

Warianty tytułu

EN

Numerical modeling of damage initiation at the microscopic level in structural steels

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiona w artykule tematyka obejmuje zagadnienia numerycznej symulacji zniszczenia stali na poziomie mikrostrukturalnym. W analizie przyjęto mechanizm zniszczenia związany z nukleacją i rozwojem mikropustek. Numerycznie określono średnie odkształcenia nukleacji pustki na wydzieleniu w sytuacji złożonego stanu naprężenia (przy wysokim stopniu trójosiowości stanu naprężeń), dla stali S235JR, która jest podstawowym gatunkiem stosowanym w technice.

EN

The article deals with the numerical simulation of damage initiation at the microscopic level in S235JR structural steel. A mechanism associated with the nucleation and growth of microvoids was adopted. Numerical calculations allowed to determine the average strain of voids nucleation at the high values of the stress state triaxiality.

Słowa kluczowe

PL

symulacja zniszczenia; model Gursona-Tvergaarda-Needlemana; GTN; uszkodzenie elementów konstrukcyjnych; model zniszczenia; obliczenia numeryczne

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Systems : journal of transdisciplinary systems science
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 16, nr 2
• Strony: 209--219
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Kossakowski P.

autor

Wciślik W.

• Politechnika Świętokrzyska w Kielcach

Bibliografia

• [1] Kachanov L.: Time of the Rupture Process Under Creep Conditions, Izv. Akad Nauk SSSR, Otd. Tekh. Nauk, No. 8, 1958, pp. 26–31.
• [2] Gurson A.L.: Continuum Theory of Ductile Rupture by Void Nucleation and Growth: Part I – Yield Criteria and Flow Rules for Porous Ductile Materials, J. Eng Mat. and Tech., Vol. 99, No. 1, 1977, pp. 2-15.
• [3] Tvergaard V.: Influence of Voids on Shear Band Instabilities under Plane Strain Condition, International Journal of Fracture, 17, 4, 1981, pp. 389-407.
• [4] Tvergaard V., Needleman A.: Analysis of The Cup-Cone Fracture in a Round Tensile Bar, Acta Metallurgica, 32, 1, 1984, pp. 157-169.
• [5] PN-EN 1993-1-10:2007 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych - Część 1-10: Udarność i ciągliwość międzywarstwowa materiału.
• [6] Sedlacek G., Feldmann M., Kühn B., Tschickardt D., Höhler S., Müller C., Hensen W., Stranghöner N., Dahl W., Langenberg P., Münstermann S., Brozetti J., Raoul J., Pope R., Bijlaard F.: Commentary and Worked Examples to EN 1993-1-10 “Material toughness and through thickness properties“ and other toughness oriented rules in EN 1993, JRC Scientific and Technical Reports, European Commission Joint Research Centre, 2008.
• [7] Faleskog J., Gao X., Shih C.F.: Cell model for nonlinear fracture analysis – I. Micromechanics calibration, International Journal of Fracture, 89, 4, 1998, pp. 355-373.
• [8] Bridgman P.W.: Studies in Large Flow and Fracture, McGraw-Hill, New York, 1952.
• [9] Kossakowski P.G., Trąmpczyński W.: Numeryczna symulacja zniszczenia stali S235JR z uwzględnieniem wpływu uszkodzeń mikrostrukturalnych, Przegląd Mechaniczny, 4, 2011, s. 15-22.
• [10] Kossakowski P.G.: Simulation of Ductile Fracture of S235JR Steel Using Computational Cells With Microstructurally-Based Length Scales, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 50, 2, 2012 (w druku).
• [11] Określenie struktury materiałów (pobranych z konstrukcji) analiza porównawcza z parametrami stali wzorcowej, Raport z badań w ramach projektu Opracowanie oraz wstępna weryfikacja procedury diagnozowania metodą emisji akustycznej konstrukcji metalowych ze szczególnym uwzględnieniem mostów stalowych, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Warszawa, 2008.
• [12] ABAQUS Analysis User’s Manual, Version 6.10, ABAQUS, Inc. and Dassault Systèmes, 2010.
• [13] Argon A.S., Im S.: Separation of second phase particles in spheroidized 1045 steel, Cu-0.6pct Cr alloy, and maraging steel in plastic straining, Metallurgical Transanctions, 6A, 1975, pp. 839-851.
• [14] Argon A.S., Im S., Safoglu P.: Cavity formation from inclusions in ductile fracture, Metallurgical Transanctions, 6A, 1975, pp. 825 - 837.
• [15] Hahn G.T., Rosenfield A.R., Metallurgical factors affecting fracture toughness of aluminum alloys, Metallurgical Transanctions, 6A, 1975, pp. 653-668.