Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparison of cracks criteria MPS, S-Criterion, T-Criterion using a computer program to obtain the angle of fracture propagation

Roman Kamil Krzysztof, Borek Kinga, Mazur Kamila

Inżynieria Materiałowa

|

2019

|

Vol. 40, nr 6

154--157

EN

The content of the article assumes the description and comparison of three selected criteria of cracks: MPS, S-Criterion and T-Criterion. The analyses carried out were a simulation of the steel cracking process in a dimensionless tensor space, using the components of a stress tensor. The research concerned the analysis of the slot propagation direction in relation to the adopted angle, taking into account the criterion used. Depending on the criterion used, the analysis assumed taking into account various types of gap loads (KI, KII, KIII), which were responsible for the tearing, longitudinal shear and transverse shear successively. Initial stresses have been properly taken into account and transferred to the Cartesian system depending on the type of deformation used. During the analysis, study will be the angle of displacement fractures α, in considered range to π/2. It was noted that the S-criterion for Flat State of Deformation (FSD), had a straight run, with lift of the angle θ was 6.22, including the tolerance of 0.01. The angle of inclination α, was considered taking into account the angles of 0°, 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40° and 45° for each of the analysed criteria. The methods involves the use a dedicated computer program created in the C++ environment. The computational module of the computer program in the form of matrix equations algorithm, analysed the distribution of tensors of occurring stress. The result values are summarized in tabular form and then presented in the form of a graph. The results are purely theoretical, and therefore a dedicated program, because of its severity may contain errors.

PL

W celu predykcji negatywnego zachowania się materiału wykorzystywanego do różnorakiej produkcji zostały wprowadzone schematy badań polegające na założeniach modeli obliczeniowych. Poszczególne analizy polegają na określeniu kąta, pod którym prawdopodobnie będzie przebiegało pęknięcie materiału. Wykorzystując wyniki analiz, charakteryzujących przebieg naprężeń podczas obciążenia szczeliny, można określić propagację oraz trajektorię pęknięć powierzchni. Uwzględnione kryteria pozwalają w pełni opracować rozwiązania zakładanego problemu.

2

Analysis of Thermal Stresses and Strains Developing During the Heat Treatment of Windmill Shaft

Cebo-Rudnicka A., Malinowski Z., Telejko T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2A

459--471

EN

In the paper the results of evaluation of the temperature and stress fields during four cycles of the heat treatment process of the windmill shaft has been presented. The temperature field has been calculated from the solution to the heat conduction equation over the whole heat treatment cycles of the windmill shaft. To calculate the stress field an incremental method has been used. The relations between stresses and strains have been described by Prandtl-Reuss equation for the elastic-plastic body. In order to determine the changes in the temperature and stress fields during heat treatment of the windmill shaft self-developed software utilizing the Finite Element Method has been used. This software can also be used to calculate temperature changes and stress field in ingots and other axially symmetric products. In the mathematical model of heating and cooling of the shaft maximum values of the strains have been determined, which allowed to avoid the crack formation. The critical values of strains have been determined by using modified Rice and Tracy criterion.

3

Wyznaczanie odporności skał na pękanie na przykładzie granitu ze złoża Grabina Śląska

Korzec A.

Przegląd Geologiczny

|

2013

|

Vol. 61, nr 10

576--582

EN

This paper discusses some aspects of rock fracture mechanics which should be considered in the design of excavations and slopes stability analyses in jointed rock masses. Fracture toughness is a key parameter in a fracture criterion commonly used to predict crack initiation and propagation. Such a criterion is widely known but still not applied in practical geo-engineering calculations because of the inherent complexity of rock masses. A review oftensile fracture toughness measurement methods ofrocks is presented, with a detailed description of the chevron bend method employed to determine the tensile fracture toughness of the Grabina Śląska granite with consideration of the material micro-structure. Noticeable differences in the magnitude of this parameter in three orthogonal directions have been observed, as their three values are equal to 0.78 MPa m1/2, 1.24 MPa m1/2 and 1.43 MPa m1/2, with variations of about 10%.

4

A new ductile fracture criterion of aluminium alloy

Kubik P., Petruska J., Hulka J

Modelling and Optimization of Physical Systems

|

2013

|

z. 12

43--46

EN

This paper presents a new fracture criterion and compares it with the Xue-Wierzbicki (X-W) fracture criterion. These criteria are implemented as user material subroutine (VUMAT) into ABAQUS/Explicit code. Their calibration was performed using the least squares method (LSM) and the trapezoidal numerical integration (TNI) in Matlab.

CS

Nové kritérium tvárného lomu je formulováno a srovnáno s dříve publikovaným kritériem Xue-Wierzbicki. Srovnání je uskutečněno simulací několika typů tahových zkoušek s různým tvarem zkušebního vzorku. V simulaci tahové zkoušky hladkého vzorku a vzorku s vrubem o poloměru 12 mm dojde k predikovanému porušení podle obou kritérií ve stejný okamžik. U vzorku opatřeného vrubem o poloměru 4 mm dojde k predikovanému porušení pomocí nové kritéria o něco později než u kritéria X-W. Tento fakt není překvapující, nebot z obr. 2 je patrné, že lomové přetvoření podle nového kritéria je větší než u kritéria X-W. Daleko zajímavější je schopnost dobře predikovat místo iniciace trhliny. Zatím co kritérium X-W je schopno správně predikovat iniciaci porušení jen pro test vzorku opatřeného vrubem o poloměru 4 mm, nové kritérium dává správný výsledek pro všechny testy.

5

Thermodynamics with rotation motions: Fragmentation and slip

Majewski E., Teisseyre R.

Acta Geophysica

|

2013

|

Vol. 61, no. 2

281--310

EN

Basing on the Asymmetric Continuum Theory, we develop the thermodynamics including fragmentation spin fracture processes; applications for the earthquake source processes are considered. The fracture band model is used to describe a dislocation and disclination superlattice. The Gibbs free energy of defect formation is specified. A dynamic spin fracture criterion was formulated. Consequently, a dynamic model of rock fracture employing dislocations, disclinations, and cracks was constructed to describe slip and fragmentation fracture processes in the earthquake sources.

6

Symulacja i interpretacja próby SICO

Trębacz L., Kuziak R., Pietrzyk M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2005

|

z. 207

91--96

PL

Opracowanie ilościowego kryterium pękania materiałów w procesach plastycznej przeróbki metali ma duże znaczenie dla modelowania tych procesów w zastosowaniu do specjalnych materiałów, charakteryzujących się małą plastycznością. Znane kryteria opierające się na obliczeniach historii naprężenia i odkształcenia, dają dobre wyniki jakościowe, ale dokładność ilościowa jest często niewystarczająca. Jest to zwykle związane z trudnościami w wyznaczeniu współczynników materiałowych w kryterium pękania. Problem opracowania bardziej ogólnego kryterium, dającego dobre wyniki jakościowe, jest nadal otwarty. Próba SICO jest powszechnie stosowana do wyznaczania podatności materiałów do pękania. Ze względu na duże niejednorodności temperatury, naprężeń i odkształceń w tej próbie, jej ilościowa interpretacja stwarza duże trudności. Jednym z celów niniejszej pracy jest modelowanie numeryczne próby SICO i wykorzystanie wyników symulacji, obejmujących obliczenia pól odkształceń, naprężeń i temperatur, do wyznaczenia parametrów materiałowych w kryterium pękania. Opracowanie metodyki fizycznej symulacji próby SICO jest drugim celem pracy. Próby zrealizowano na symulatorze Gleeble 3800 dla stali z różną zawartością miedzi. Wyniki prób wykorzystano do identyfikacji kryteriów pękania. W wyniku przeprowadzonych badań możliwe było ilościowe wyznaczenie zależności między parametrami materiałowymi w kryterium pękania a zawartością miedzi w stali.

EN

Formulation of quantitative fracture criterion for materials subjected to plastic working is essential for modeling of these processes for special materials, which are characterized by low plasticity. Criteria based on computing of stress and strain history are commonly used. They give relatively good qualitatively results but quantitative accuracy is often insufficient. It is generally due to difficulties with determination of material coefficient in fracture criteria. Problem of formulation more general criterion, which give qualitatively good results, is still open. SICO test is commonly used to determine tendency of materials to fracture. Due to in homogeneities of temperature, stress and strain fields in the test, quantitative interpretation produce certain problems. Goals of this work follow from this facts. The first is numerical simulation of the SICO. Results of this simulation (stress, strain and temperature fields) are used to determined materials parameters in fracture criterion. Physical simulation of the SICO test is the second goal of the work. Tests were performed on Gleeble 3800 for steels with different contents of copper. Results of these tests are used to identification fracture criterion. Suggestion of the relationship between material parameters in fracture criterion and copper contents in steel was possible.

7

Modelowanie kruchego pękania elementów z korbami trójkątnymi. Cz.2 : Weryfikacja kryteriów pękania

Łukaszewicz A., Seweryn A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Mechanika

|

2001

|

Z. 23

103-127

PL

W pracy przedstawiono analizę procesu pękania elementów z karbami trójkątnymi w dwuosiowym stanie obciążenia (rozciąganie + ścinanie wzdłużne). Zaprezentowano idee kryteriów użytych do prognozowania pękania. Na podstawie obliczonych współczynników intensywności naprężeń wyznaczono obciążenia krytyczne oraz kierunki inicjacji szczeliny wykorzystując następujące kryteria pękania: kryterium energii uwalnianej; kryterium gęstości energii odkształcenia; zmodyfikowane naprężeniowe kryterium McClintocka; nielokalne naprężeniowe kryterium kruchego pękania Seweryna i Mroza. Wyniki analizy numerycznej porównano z wynikami badań eksperymentalnych.

EN

In this paper an analysis of crack initiation in plane elements with V-shaped notches under biaxial loading was presented. The ideas of criteria using to determine of fracture were described. The values of stress intensity factors were used to evaluate critical loads and directions of crack initiation by following fracture conditions: strain energy release rate criterion; strain energy density criterion; non-local stress criterion; modified stress McClintock's criterion. The results of numerical analysis were com-pared with experimental data.