Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Modelling creep, ratchetting and failure in structural components subjected to thermo-mechanical loading

Dunne F. P. E., Lin J., Hayhurst D. R., Makin J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

2006

Vol. 44 nr 3

667-689

Experiments have been described in which copper components have been subjected to combined cyclic thermal and constant mechanical loading. Two thermal cycles were employed leading to predominantly cyclic plasticity damage and balanced creep - cyclic plasticity damage loading cycles. The combined loading led to component ratchetting and ultimately to failure. Continuum damage-based finite element techniques have been developed for combined cyclic plasticity, creep and ratchetting in components subjected to thermo-mechanical loading. Cycle jumping techniques have been employed within the finite element formulation to minimise computer CPU times. The finite element methods have been used to predict the behaviour of the copper components tested experimentally and the results compared. Steady-state ratchet rates were found to be well predicted by the models. Modes of failure and component lifetimes were also found to be reasonably well predicted. The experimental results demonstrate the importance of isotropic cyclic hardening on the initial component ratchetting rates.

W pracy przedstawiono doświadczenia, w których miedziane elementy poddawano złożonym obciążeniom zawierającym cykle termiczne i obciążenia stałe. Zastosowano dwa cykle termiczne prowadzące do uszkodzenia z przewagą cyklicznej plastyczności i zrównoważonego pełzania oraz cykle obciążeń wywołujących uszkodzenie typowe dla cyklicznej plastyczności. Obciążenia złożone wywoływały ratcheting badanych elementów, a w efekcie końcowym zniszczenie. Techniki metody elementów skończonych kontynualnej mechaniki uszkodzeń zostały rozwinięte dla cyklicznej plastyczności w złożonym stanie naprężenia, pełzania oraz ratchetingu w elementach poddawanych obciążeniom termo-mechanicznym. W sformułowaniu metody elementów skończonych, aby zminimalizować czasy centralnego procesora (CPU) komputera, zastosowano techniki skoków cyklicznych. Metody elementów skończonych zastosowano w przewidywaniu zachowania się elementów miedzianych wcześniej badanych doświadczalnie, a otrzymane wyniki porównano. Zaproponowane modele w sposób satysfakcjonujący pozwalają przewidywać prędkości stanu ustalonego ratchetingu. Także przewidywania dotyczące sposobów zniszczenia oraz żywotności badanych elementów są zadowalające. Wyniki doświadczalne pokazują istotny wpływ izotropowego wzmocnienia cyklicznego na początkowe składowe prędkości ratchetingu.

CDM mechanisms-based modelling of tertiary creep: ability to predict the life of engineering components

Hayhurst D. R.

Archives of Mechanics

2005

Vol. 57, nr 2-3

103-132

The paper demonstrates how computational CDM can be used to predict the behaviour of structural components, ranging from modest stress concentrators to the growth of cracks by creep. Size effects in CDM analysis are addressed, and it is shown how a non-local CDM approach can be used to predict the observed crack tip behaviour. The proviso being that the length scales, associated with the damage fields and gradients, be modelled to comply with continuum theory. It is shown how damage state variable theories may be used to provide traceability from the physics of micro-mechanisms to the macro-material behaviour described by constitutive equations. The paper presents a detailed analysis of creep rupture in ferritic steel weldments, and shows how multi-axial stress rupture criteria, weldment phase dimensions, and constitutive equations for each material phase of the weld, can be used in Finite Element CDM analyses to predict the results of experiments carried out on butt-welded pipes and cross-welded tension testpieces. Original results are presented which show how the above CDM techniques have been used to perform a three-dimensional CDM high-temperature creep rupture analysis of a welded cylinder-cylinder pressure vessel intersection; and, to predict damage initiation and crack growth. The paper also demonstrates how CDM conservatively predicts the vessel lifetime; and, how the experimentally observed weld failure mechanism is well predicted.