PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

A comparison of models for ductile fracture prediction in forging processes

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Porównanie modeli zniszczenia dla przewidywania plastycznego pękania w procesach kucia
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The possibility of predicting ductile fracture plays an important role in the design of components by forging processes. Experimental observations showed that the nucleation, growth and coalescence of voids are the mechanisms that control the initiation and propagation of fracture and that these mechanisms are influenced in different ways by factors like the hydrostatic stress, the equivalent stress or by the maximal principal stress. Many ductile fracture indicators, based on some or all of those factors, are available and used in many practical situations in the design of those components. In this work a comparative work of many of those criteria was undertaken. Different criteria were chosen amongst the more popular ones and from different groups, in which they may be classified, namely those based on micromechanics and those based on the geometry of voids or their growth mechanisms. The criteria based on the Continuous Damage Mechanics, in which a coupling between plastic deformation and material degradation is taken into account and that include different damage evolution descriptions for traction or compressive stress states give a more correct and clear localization for the fracture initiation site.
PL
Możliwość przewidywania plastycznego pękania odgrywa ważną rolę w projektowaniu wyrobów kutych. Badania doświadczalne pokazują, że zarodkowanie, wzrost i łączenie się pustek są mechanizmami kontrolującymi powstawanie i rozprzestrzenianie się pęknięć. Na te mechanizmy oddziałują w różnym stopniu, takie parametry jak ciśnienie hydrostatyczne , intensywność naprężenia i maksymalne naprężenie główne. Znanych i używanych w praktyce jest wiele kryteriów pękania plastycznego opartych na tych parametrach. W niniejszej pracy te kryteria są porównywane. Spośród najbardziej popularnych wybrano kryteria pękania przynależne do różnych grup, klasyfikowane według podstaw danego kryterium, a więc kryteria oparte na mikrostrukturze materiału, kształcie pustek lub me chanizmie ich wzrostu. Kryteria oparte na mechanizmie kontinuum pękania, w których bierze się pod uwagę sprzężenie między odkształceniem plastycznym i degradacją materiału poprzez analizę różnych możliwości rozwoju zniszczenia dla rozciągającego i ściskającego stanu naprężenia, dają bardziej poprawną lokalizację obszarów, w których następuje inicjacja pęknięcia.
Wydawca
Rocznik
Strony
389--396
Opis fizyczny
Bibliogr. 31 poz., rys.
Twórcy
autor
autor
  • IDMEC-Institute for Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Porto Rua Dr. Roberto Frias, s/n, 4200-465 Porto, Portugal, cesarsa@fe.up.pt
Bibliografia
  • Andrade Pires, F. M., 2001, Modelação por elementos flnitos da iniciação da fractura dúctil nos processos de enformação plástica em massa, Master Thesis, Faculty of Engineering, University of Porto, Portugal.
  • Andrade Pires, F. M., César de Sá, J. M. A., Costa Sousa, L., Natal Jorge, R. M., 2003, Numerical modelling of ductile plastic damage in bulk metal forming, Int. J. of Mech. Sci., 45, 273-294.
  • Atkins, A. G., 1981, Possible explanation for unexpected departures in hydrostatic tension-fracture strain relations, Metal Sci., 15, 81-83.
  • Atkins, A. G., Mai, Y.W., 1985, Elastic and Plastic Fracture, Ellis Horwood Ltd., Chichester.
  • Benallal, A., Billardon, R., Doghri., L, 1989, Numerical aspects of the damage and failure analysis of engineering structures, D.R.J. Owen, E. Hinton, & E.Onate (eds.), Computational Plasticity: Models Software and Applications, Vol. I, 297-309, Swansea, Pineridge Press.
  • Brozzo, P., Deluca, B., Redina, R. A., 1972, A new method for the prediction of the formability limits of metals sheets, Proc. 7th Biennial Conf. Int. Deep Drawing Research Group.
  • César de Sá, J. M. A., Andrade Pires, F. M., 2002, Modelling of ductile fracture initiation in bulk metal forming, Proc. ESAFORM2002, 5th ESAFORM Conference on Material Forming, eds., Pietrzyk, M., Mitura, Z., Kaczmar, J., Kraków, 2002, Publishing House AKAPIT, Poland, 147-150.
  • Cescotto, S., Zhu, Y. Y., 1995, Modeling of ductile fracture initiation during bulk metal forming, Computational Plasticity - Fundamentals and Applications , eds., Owen, D.R.J., Onate, E., Pineridge Press, Swansea, 987-998.
  • Cockcroft, M. G., Latham, D. J., 1968, Ductility and workability of metals, J. Inst. Metals, 96, 33-39.
  • Datsko, J., 1966, Material Properties and Manufacturing Process, John Wiley & Sons, New York.
  • Ernst, H., Merchant, M. E., 1941, Chip formation, friction and high quality machined surfaces, Surface Treatment of Metals, New York, ASM, 29, 299-378.
  • Francois, D., 1985, Fracture and Damage, Elasto-Plastic Fracture Mechanics, ed., Larson, L.H., Brussels. D. Reidel Publishing Co, 1-11.
  • Freudenthal, A. M., 1950, The Inelastic Behaviour of Engineering Materials and Structures, John Wiley & Sons, New York.
  • Gillemont, L. F., 1976, Criterion of crack initiation and spreading, Engng. Frac. Mech., 8, 239-253.
  • Gouveia, B. P. P. A., Rodrigues, J. M. C., Martins, P. A. F., 1996, Fracture predicting in bulk metal forming, Int. J. Mech. Sci., 38, 361-372.
  • Hancock, J. W., Mackenzie, A. C., 1976, On the mechanisms of ductile fracture in high-strength steels subjected to multi-axial stress-states, J. Mech. Phys. Solids, 24, 147-169.
  • Kachanov, L. M., 1958, Time to the rupture process under the creep conditions, Ivz. Akad. Nauk. SSSR, Otdel. Techn. Nauk., 8,26-31.
  • Lee, E. H., Shaffer, B. W., 1951, The theory of plasticity applied to a problem of machining, J. Applied Mech., Trans. ASME, 18,405-413.
  • Min, J. B., Tworzydlo, W. W., Xiques, K. E., 1995, Adaptive finite element methods for continuum damage modeling, Comp. & Struc., 58, 887-900.
  • Murakami, S., 1990, Role of continuum damage mechanics in fracture analysis, Inelastic Solids and Structures, eds, Kleiber, M., König, J.A., 67-80, Pineridge Press, Swansea
  • Norris, D. M., Reaugh, J. E., Moran, B., Quinones, D. F., 1978, A plastic-strain, mean-stress criterion for ductile fracture, J. Engng. Mat. Tech., Trans. ASME, 100, 279-286.
  • Lemaître, J., 1985, A continuous damage mechanics model for ductile fracture, J. Engng. Mat. Tech, Trans. ASME, 107, 83-89.
  • Lemaître, J., 1986, Local Approach of fracture, Engng. Frac. Mech., 25, 523-537.
  • McClintock, F. A., 1968, A criterion for ductile fracture by growth of holes, J. Appl. Mech., 35, 363-371.
  • Mudry, F., 1985, Methodology and application of local criteria for prediction of ductile tearing, in Elasto-Plastic Fracture Mechanics, eds, Larsson, H. L., Reidel, D., Publishing Co., Brussels, 1-11.
  • Oyane, M., Shima, S., Tabata, T., 1978, Considerations of basic equations and their aplication in the forming of metal powders and porous metals,/. Mech. Tech., 1, 325-341.
  • Oyane, M., Sato, T., Okimoto, K., Shima, S., 1980, Criteria for ductile fracture and their applications, J. Mech. Work. Tech., 4, 65-81.
  • Rice, J. R., Traccy, D. M., 1969, On the ductile enlargement of voids in triaxial stress fields, J. Mech. Phys. Solids, 17, 201-217.
  • Tai, W., Yang, B. X., 1987, A new damage mechanics criterion for ductile fracture, Engng. Frac. Mech., 27, 371-378.
  • Vaz Jr., M., 1998, Computational approaches to simulation of metal cutting process, PhD. Thesis, University College of Swansea.
  • Vaz Jr., M., Owen, D. R. J., 2001, Aspects of ductile fracture and adaptive mesh refinement in damaged elasto-plastic materials, Int. J. Num. Meth. Eng., 50, 29-54.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BUJ7-0001-0003
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.