Modelowanie komputerowe prób pękania przy obciążeniu dynamicznym

• Autorzy: Fedeliński P.

Warianty tytułu

EN

Computer modelling of fracture tests under dynamic loading

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono sformułowanie w dziedzinie czasu metody elementów brzegowych (MEB) zastosowane do modelowania prób pękania przy obciążeniu dynamicznym. Opracowano program komputerowy, który wykorzystano do wyznaczenia kształtu wzrastającego pęknięcia i dynamicznych współczynników intensywności naprężeń w specjalnej próbce obciążonej za pomocą dzielonego pręta Hopkinsona. W obliczeniach numerycznych wykorzystano wyznaczone doświadczalnie obciążenie dynamiczne próbki i prędkość wzrostu pęknięcia. Porównano kształty pęknięcia określone metodą numeryczną i doświadczalną.

EN

In this work the time-domain formulation of the boundary element method (BEM) is presented and applied for modelling fracture tests under dynamic loading. A computer code is developed and applied to determine the crack shape and dynamic stress intensity factors in a special specimen loaded by the Split Hopkinson bar. In numerical computations the dynamic loading and crack growth velocity determined experimentally are used. Numerical and experimental crack shapes are compared.

Słowa kluczowe

PL

pękanie; mechanika pękania; modelowanie komputerowe; metoda elementów brzegowych

EN

fracture; fracture mechanics; computer modelling; boundary elements method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 4, nr 35
• Strony: 23--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Fedeliński P.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki, Politechnika Śląska,

Bibliografia

• 1. Nishioka T.: Hybrid numerical methods in static and dynamic fracture mechanics. „Optics and Lasers in Engineering” 1999, 32, s. 205-255.
• 2. Nishioka T., Tokudome H., Kinoshita M.: Dynamic fracture-path prediction in impact fracture phenomena using moving finite element method based on Delaunay automatic mesh generation. „International Journal of Solids and Structures” 2001, 38, s. 5273-5301.
• 3. Bui H.D., Maigre H., Rittel D.: A new approach to the experimental determination of the dynamic stress intensity factors. „International Journal of Solids and Structures” 1992, 29, s. 2881-2895.
• 4. Maigre H., Rittel D.: Mixed-mode quantification for dynamic fracture initiation: Application to the compact compression specimen. „International Journal of Solids and Structures” 1993, 30, s. 3233-3244.
• 5. Maigre H., Rittel D.: Dynamic fracture detection using the force-displacement reciprocity: application to the compact compression specimen. „International Journal of Fracture” 1995, 73, s. 67-79.
• 6. Rittel D., Maigre H.: An investigation of dynamic crack initiation in PMMA. „Mechanics of Materials” 1996, 23, s. 229-239.
• 7. Weisbrod G., Rittel D.: A method for dynamic fracture toughness determination using short beams. „International Journal of Fracture” 2000, s. 89-103.
• 8. Dominguez J.: Boundary elements in dynamics. Computational Mechanics Publications, Southampton, 1993.
• 9. Sellig Th., Gross D.: Analysis of dynamic crack propagation using a time-domain boundary integral equation method. „International Journal of Solids Structures” 1997, 34, s. 2087-2103.
• 10. Seelig Th., Gross D.: On the stress wave induced curving of fast running cracks – a numerical study by a time-domain boundary element method. „Acta Mechanica” 1999, 132, s. 47-61.
• 11. Seelig Th., Gross D., Pothmann K.: Numerical simulation of a mixed-mode dynamic fracture experiment. „International Journal of Fracture” 1999, 99, s. 325-338.
• 12. Fedeliński P., Aliabadi M.H., Rooke D.P.: A single-region time-domain BEM for dynamic crack problems. „International Journal of Solids and Structures” 1995, 32, s. 3555-3571.
• 13. Fedeliński P., Aliabadi M.H., Rooke D.P.: The time-domain DBEM for rapidly growing cracks. „International Journal for Numerical Methods in Engineering” 1997, 40, s. 1555-1572.
• 14. Fedeliński P.: Metoda elementów brzegowych w analizie dynamicznej układów odkształcalnych z pęknięciami. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Mechanika, 137, Gliwice, 2000.
• 15. Fedeliński P.: Boundary element method in dynamic analysis of cracks, „Engineering Analysis with Boundary Elements” 2004, 28, s. 1135-1147.
• 16. Gregorie D., Maigre H., Rethore J., Combescure A.: Dynamic crack propagation under mixed-mode loading – comparison between experiments and X-FEM simulations. „International Journal of Solids and Structures” 2007, 44, s. 6517-6534.
• 17. Combescure A., Gravouil A., Gregorie D., Rethore J.: X-FEM a good candidate for energy conservation in simulation of brittle dynamic crack propagation. „Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering” 2008, 197, , s. 309-318.