Two-dimensional experimental elastic-plastic strain and stress analysis

• Autorzy: Kozłowska B.

Warianty tytułu

PL

Doświadczalna analiza odkształceń i naprężeń w dwuwymiarowych stanach sprężysto-plastycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, the quantitative analysis of elastic-plastic state of strain and stress in twodimensional models with different stress concentrators is presented. The experimental testing was carried out by the photoelastic coating method on duralumin elements loaded by ten sile stresses. For strain separation, the analytical method of characteristics, taking advantage of an isochromatic pattern only, was applied. The strain and stress components in elastic-plastic areas around stress concentrators were calculated using the multi-sectional schematization of the material curve. The effects of investigations have been compared with those obtained from Moiré method and numerical calculation (FEM). The discussion of results has been presented.

PL

W pracy została przedstawiona ilościowa analiza odkształceń i naprężeń w obszarach sprężysto plastycznych w płaskich modelach elementów konstrukcyjnych z koncentratorami naprężeń o rożnych kształtach. Modele, wykonane z duraluminium, zostały obciążone równomiernie rozłożonymi na końcach naprężeniami rozciągającymi wywołującymi częściowe uplastycznienie materiału. Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone przy pomocy metody elastooptycznej warstwy powierzchniowej. Do rozdzielenia odkształceń zastosowano analityczną metodę charakterystyk wykorzystującą do obliczeń wyłącznie obraz izochrom. Składowe stanu odkształcenia i naprężenia w obszarach uplastycznionych zostały wyznaczone na podstawie wieloodcinkowego modelu krzywej dla materiału elementu. W pracy została przeprowadzona dyskusja otrzymanych wyników i ich porównanie z wynikami otrzymanymi metody mory i obliczeń numerycznych (MES).

Słowa kluczowe

EN

mechanics of solids; experimental methods; elastic-plastic states

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 51 nr 2
• Strony: 419--430
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Kozłowska B.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Mechatronical Engineering, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Diaz E.V., Armas A.E, Kaufmann G.H., Galizzi G.E., 2004, Fatigue damage accumulation around a notch using a digital image measurement system, Experimental Mechanics, 44, 3, 241-246
• 2. Fontanari V., Bellin F., Visintainer M., Ischia G., 2006, Study of pressure sensitive plastic flow behaviour of gasket materials, Experimental Mechanics, 46, 6, 313-323
• 3. Franck C., Hong S., Maskarinec S.A., Tirrell D.A., Ravichandran G., 2007, Threedimensional full-field measurements of large deformations in soft materials using confocal microscopy and digital volume correlation, Experimental Mechanics, 47, 3, 427-438
• 4. Gurova T., Teodosio J.R., Rebello J.M.A., Monin V., 1998, Model for the variation of the residual stress state during plastic deformation under uniaxial tension, Journal of Strain Analysis, 33, 5, 367-372
• 5. Haldrup K., Nielsen S.F., Wert J.A., 2008, A general methodology for full-field plastic strain measurements using X-ray absorption tomography and internal markers, Experimental Mechanics, 48, 2, 199-211
• 6. Kapkowski J., Kozłowska B., 1993, Elastic-plastic strain analysis by photoelastic coating method, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 31, 3, 493-512
• 7. Kapkowski J., Słowikowska I., Stupnicki J., 1987, Badanie naprężeń metodą elastooptycznej warstwy powierzchniowej, PWN, Warszawa
• 8. Kelleher J., Prime M.B., Buttle D., Mummery P.M., Webster P.J., Shackleton J., Withers P.J., 2003, The measurement of residual stress in railway rails by diffraction and other methods, Journal of Neutron Research, 11, 4, 187-193
• 9. Kozłowska B., 1996, Zastosowanie metody elastooptycznej warstwy powierzchniowej do analizy stanów sprężysto-plastycznych, Phd Thesis, Warszawa [no publication]
• 10. Kozłowska B., 2008, Strain and stress analysis in two-dimensional elastic-plastic state by Moiré method, Transactions of FAMENA, XXXII, 1, 19-26
• 11. Livieri P., Nicoletto G., 2003, Elastoplastic strain concentration Factors in Finite Thickness plates, Journal of Strain Analysis, 38, 1, 31-36
• 12. Milke J. G., Beuth J. L., Biery N. E., 2000, Notch strengthening in titanium aluminides under monotonic loading, Experimental Mechanics, 40, 4, 415-424
• 13. Padmanabhan S., Hubner J.P., Kumar A.V., Ifju P.G., 2006, Load and boundary conditio calibration using full-field strain measurement, Experimental Mechanics, 46, 5, 569-578
• 14. Pastrama S.D., Iliescu N., Atanasiu C., 2005, Photoelastic analysis for overdeterministic calculation of the stress intensity factor, Proceedings of 22nd DANUBIA-ADRIA Symposium on Advances in Experimental Mechanics, Parma 2005, 45-46
• 15. Rasty J., Le X., Baydogan M., Cárdenas-Garcia J.F., 2007, Measurement of residual stresses in nuclear-grade zircaloy-4(R) tubeseffect of heat treatment, Experimental Mechanics, 47, 2, 185-199
• 16. Szczepiński W., 1964, Method of characteristics in computation of the experimental stress analysis, Bulletin de l’Académie Polonaisa des Sciences, XII, 112
• 17. Timoshenko S., Goodier J.N., 1962, Teoria sprężystości, Wyd. Arkady, Warszawa
• 18. Tong W., 2004, Plastic surface strain mapping of bent sheets by image correlation, Experimental Mechanics, 44, 5, 502-511
• 19. Wung P., Walsh T., Ourchane A., Stewart W., Jie M., 2001, Failure of spot welds under in-plane static loading, Experimental Mechanics, 41, 1, 100-106
• 20. Zandman F., Redner S., Dally J.W., 1977, Photoelastic Coatings, SESA Monograph 3, Westport