PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  Gurson-Tvergaard-Needleman material model
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Numerical study of block tearing failure in steel angles connected by one leg
Bernatowska Edyta, Ślęczka Lucjan
Archives of Civil Engineering
|
2021
|
Vol. 67, nr 1
269--283
EN
Block tearing is a failure mode of steel connections based on rupture of material. In this paper, a numerical model is developed to capture fracture initiation and progression until failure in steel angles connected by one leg using single row of bolts. It was realized using Gurson-Tvergaard-Needleman porous material model, which can accurately trace the behaviour of steel at plastic and ultimate range. Obtained results are validated on laboratory test results in global and local terms. Stress distribution along the failure paths in the gross and net area subjected to shear and tension was investigated for different geometrical arrangements of connections. Observation of rupture mechanisms allowed to compare the design procedures given in Eurocode 3 with connections behaviour. Results of analysis indicate that both plastic stress distribution in gross shear area and ultimate stress distribution in net shear area can limit block tearing resistance, which is consistent with the newest code provisions.
PL
Rozerwanie blokowe w połączeniach śrubowych następuje przez jednoczesne ścięcie przekroju netto wzdłuż kierunku obciążenia i rozerwanie przekroju netto w jego poprzek. Ocenia się, że jest ono miarodajne w wielu przypadkach przy wyznaczaniu nośności kątowników mocowanych jednym ramieniem przy użyciu śrub. Istnieje wiele badań doświadczalnych tego zjawiska, lecz liczba analiz numerycznych rozpatrujących tę formę zniszczenia nie jest duża. W niniejszej pracy zawarto opis modelu połączenia śrubowego, zbudowanego za pomocą MES, którego celem jest analiza rozerwania blokowego występującego w kątownikach. Model zawiera wszystkie elementy składowe połączenia, takie jak blacha węzłowa, kątownik, śruby z nakrętkami i podkładki. Uwzględnione jest zjawisko kontaktu, co pozwala właściwie odwzorować przekazywanie sił przez śruby podlegające dociskowi. Zastosowano sprężysto-plastyczny model materiału Gursona-Tvergaarda-Needlemana, który ujmuje proces niszczenia materiału. Taki model materiału pozwala na szacowanie obciążenia granicznego spowodowanego plastycznym jego pękaniem, z uwzględnieniem parametrów mikrostruktury oraz właściwości mechanicznych. Właściwości mechaniczne zastosowanej stali uzyskano z badań. Pozostałe parametry determinujące proces niszczenia zaczerpnięto z piśmiennictwa oraz procesu kalibracji modelu materiału. Własne badania doświadczalne połączeń kątowników mocowanych jedną, lub większą liczbą śrub (od 2 do 4), posłużyły także do walidacji zachowania całego połączenia. Walidacja została przeprowadzona na podstawie zarówno globalnego, jak i lokalnego zachowania połączenia.
2
Content available Numerical simulations of ductile fracture in steel angle tension members connected with bolts
Bernatowska Edyta
Civil and Environmental Engineering Reports
|
2020
|
Vol. 30, no. 2
32--54
EN
Numerical simulations of ductile fracture in steel angle tension members connected with bolts
3
Content available Experimental determination of the void volume fraction for S235JR steel at failure in the range of high stress triaxialities
Kossakowski P. G.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2017
|
Vol. 62, iss. 1
167--172
EN
This paper is concerned with the critical void volume fraction fF representing the size of microdefects in a material at the time of failure. The parameter is one of the constants of the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model that need to be determined while modelling material failure processes. In this paper, an original experimental method is proposed to determine the values of fF. The material studied was S235JR steel. After tensile tests, the void volume fraction was measured at the fracture surface using an advanced technique of quantitative image analysis The material was subjected to high initial stress triaxialities T0 ranging from 0.556 to 1.345. The failure processes in S235JR steel were analysed taking into account the influence of the state of stress.
4
Content available remote Microstructural failure criteria for S235JR steel subjected to spatial stress states
Kossakowski P. G.
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2015
|
Vol. 15, no. 1
195--205
EN
The study deals with failure criteria for S235JR steel subjected to spatial stress states. The predictions were made using the modified Gurson–Tvergaard–Needleman (GTN) material model, which takes into account the effect of microstructural damage. The relationship between the material strength parameters and the microstructural changes caused by plastic deformation was established by analyzing the void volume fraction. The microstructural failure criteria determined for S235JR steel refer to the moment of decrease in strength and rupture.
5
Content available An analysis of the Tvergaard parameters at low initial stress triaxiality for S235JR steel
Kossakowski P. G.
Polish Maritime Research
|
2014
|
nr 4
100--107
EN
This paper discusses the influence of the Tvergaard parameters, qi, which are basic constants of the Gurson-Tvergaard- Needleman (GTN) material model, on the numerically simulated load-carrying capacity of tensile elements made of S235JR steel. The elements were considered to be under static tension at low initial stress triaxiality σm/σe = 1/3. Two sets of the Tvergaard parameters qi were analyzed: those typical of structural steels and those dependent on material strength properties. The results showed that the Tvergaard parameters, qi, had influence on the load-carrying capacity of tensile elements at low initial stress triaxiality. They affected the strength curves and the changes in the void volume fractions determined for S235JR steel elements
6
Wpływ stopnia trójosiowości stanu naprężeń na wartość odkształcenia nukleacji mikropustek w stali S235JR
Kossakowski P., Wciślik W.
Przegląd Mechaniczny
|
2013
|
nr 3
15--21
PL
W niniejszym artykule podjęto próbę numerycznego wyznaczenia podstawowego parametru modelu GTN, jakim jest odkształcenie plastyczne konieczne do zainicjowania pustki. Wykorzystując model MES, wyznaczono rozkład naprężeń i odkształceń wokół wydzielenia Fe3C w stali S235JR w warunkach stopnia trójosiowości stanu naprężeń równego 0,516 i 0,739. Uzyskane rezultaty porównano z wynikami zamieszczonymi w pracy w której analizowano roz­kłady odkształceń wokół wydzielenia w warunkach wysokiego stopnia trójosiowości stanu naprężeń wynoszącego 1,345.
EN
In the present paper an attempt was made to determine the basie parameter of GTN model, which is the plastic strain needed to initiate a void. Using the FEM model, the distribution of stesses and strains around the Fe3C separation in S235JR steel in conditions of stress state triaxiality equal to 0,516 and 0,739 was determined. Obtained results were compared with those given in the work, in which the distribution of deformation around the separation in high stress state triaxiality amounting to 1,345 was analyzed.
7
Content available Numeryczna analiza rozwoju mikrouszkodzeń w elemencie z defektem w postaci nieciągłości strukturalnej
Kossakowski P.
Budownictwo i Architektura
|
2013
|
Vol. 12, nr 1
235--242
PL
W artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy ewolucji mikrouszkodzeń w elemencie z defektem. Symulacja zostala przeprowadzona w oparciu o model materiałowy Gursona-Tvergaarda-Needlemana, uwzględniający wpływ mikrouszkodzeń na wytrzymałość materiału. Rozpatrywano element tarczowy z centralnym otworem, modelującym nieciągłość strukturalną, która może powstać w elemencie konstrukcyjnym w wyniku korozji. Przeprowadzona symulacja umożliwiła zbadanie zjawiska powstawania i ewolucji mIkrouszkodzeń w stali 52353R, co w przypadku analizowanego elementu pozwoliło na detekcję inicjacji milkropękania oraz jego rozwoju w obszarze narażonym na uszkodzenie.
EN
The numerical analysis of microdamage evolution in S235JR steel is presented in the paper. The simulation was performed basing on the Gurson-TvergaardNeedleman material model which takes into consideration the influence of microdamage to the material strength. The plate element with a central hole was considered. It modelled the structure discontinuity which may occur in structural element due to such a phenomenon as corrosion. The numerical simulation and analysis of micro-damage evolution for this element made of S235JR steel was carried out, which allowed to show and detect the microcrack initiation and area subjected to final failure.
8
Content available remote The numerical modeling of failure of S235JR steel using Gurson-Tvergaard-Needleman material model
Kossakowski P.
Roads and Bridges - Drogi i Mosty
|
2012
|
Vol. 11, no. 4
295-310
EN
The paper presents assumptions of the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) model for a porous materials, which is now one of the basic damage material models applied in the analysis of the load-bearing capacity of metal engineering structures. The practical information about the selection of GTN material parameters and performing numerical calculations is given. An example of the numerical simulation of the failure of tensile element made of S235JR steel is presented. The calculation procedure, the determined GTN microstructure parameters and the obtained results are described. The simulations included the strength analysis and the study of the micro-defects growth occurring during the plasticity process is presented. As a result the critical volume void fraction was determined which can be used as a microvoid criterion corresponding to the expected S235JR steel failure.
PL
W artykule przedstawiono założenia modelu materiału porowatego Gursona-Tvergaarda-Needlemana (GTN) będącego obecnie jednym z podstawowych modeli zniszczenia stosowanych w analizach nośności metalowych konstrukcji inży-nierskich. Podano praktyczne informacje na temat doboru parame-trów materiałowych GTN oraz prowadzenia obliczeń numerycz-nych w odniesieniu do stali konstrukcyjnych stosowanych w bu-downictwie i mostownictwie. Przedstawiono przykład numerycz-nej symulacji zniszczenia elementu rozciąganego wykonanego ze stali S235JR, przeprowadzonej w oparciu o model GTN. Opisano procedurę obliczeniową, wyznaczone parametry mikrostruktury GTN oraz uzyskane wyniki. Zakres symulacji obejmował analizę wytrzymałościową dokonaną w powiązaniu z badaniami wzrostu mikrouszkodzeń zachodzącego w trakcie procesu uplastycznia-nia materiału. W efekcie przeprowadzonych badań wyznaczono krytyczny udział objętościowy pustek, który może stanowić kryte-rium mikrostrukturalne odpowiadające przewidywanemu momen-towi zniszczenia stali S235JR.
9
Content available Influence of initial porosity on strength properties of S235JR steel at low stress triaxiality
Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2012
|
Vol. 58, nr 3
293-308
EN
The paper discusses the influence of the initial parameters on the strength parameters of S235JR steel at low stress triaxiality. The analysis was performed using the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model, which takes into consideration the material structure. The initial material porosity was defined as the void volume fraction f0. The fully dense material without pores was assumed and the typical and maximum values of porosity were considered for S235JR steel in order to analyse the porosity effect. The strength analysis of S235JR steel was performed basing on the force-elongation curves obtained experimentally and during numerical simulations. Taking into consideration the results obtained, the average values of the initial void volume fraction fo = 0.001 for S235JR steel is recommended to use in a common engineering calculations for elements operating at low stress triaxiality. In order to obtain more conservative results, the maximum values of fo = 0.0024 may be used.
10
Content available Effect of initial porosity on material response under multi-axial stress state for S235JR steel
Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2012
|
Vol. 58, nr 4
445-462
EN
The effect of the initial porosity on the material response under multi-axial stress state for S235JR steel using the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model was examined. Three levels of initial porosity, defined by the void volume fraction f0, were considered: zero porosity for fully dense material without pores, average and maximum porosity according to the metallurgical requirements for S235JR steel. The effect of the initial porosity on the material response was noticed for tensile elements under multi-axial stress state defined by high stress triaxiality sigma m/sigma e = 1.345. This effect was especially noticeable at the range of the material failure. In terms of the load-bearing capacity of the elements, the conservative results were obtained when maximum value of f0 = 0.0024 was used for S235JR steel under multi-axial stress state, and this value is recommended to use in the calculations in order to preserve the highest safety level of the structure. In usual engineering calculations, the average porosity defined by f0 = 0.001 may be applied for S235JR.
11
Content available remote The analysis of influence of Tvergaard's parameters on S235JR steel response in high stress triaxiality
Kossakowski P.
Advances in Materials Science
|
2012
|
Vol. 12, nr 1(31)
27-35
EN
The influence of Tvergaard’s parameters qi of Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model on S235JR steel response was considered in the study. The analysis concerns the strength curves simulated numerically for notched tensile elements under static tension in complex stress state defined by high initial stress triaxiality > 1. Typical and material-dependent values of Tvergaard’s parameters qi were examined. The influence of the Tvergaard’s parameters qi on material response was noticed at the failure range for S235JR steel in the case of high stress triaxiality.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.