Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rupture assessment of rubber/clay nanocompositescontaining a crack by means of an energy-basedfracture criterion

Heydari-Meybodi Mahdi, Ayatollahi Majid Reza, Berto Filippo, Yahya M. Yazid

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 4

1458--1467

EN

Due to the growing use of nanotechnology in the modern era, the application of nanoma-terials in elastomers has also been increased. Although some limited experiments areavailable in the previous studies regarding the fracture behavior of rubber nanocomposiDue to the growing use of nanotechnology in the modern era, the application of nanoma-terials in elastomers has also been increased. Although some limited experiments areavailable in the previous studies regarding the fracture behavior of rubber nanocompositescontaining a crack, no criteria have been presented so far. To fill this gap, the currentresearch is devoted to develop a criterion for rupture assessment of rubber nanocompositesweakened by a crack. First, some fracture tests are performed on cracked rubber/claynanocomposites. The prepared nanocomposites are made of ethylene–propylene-dienemonomer/styrene-butadiene rubber/CLOISITE 15. Afterwards, the averaged strain energydensity (ASED) criterion, as one of the most used energy-based criteria, is extended andutilized in nano-reinforced hyperelastic materials. The nearly uniaxial state of stress fieldnext to the crack tip in rubber nanocomposites, which is the main prerequisite for thecriterion extension, is proved by means of non-linear finite element modelling. Finally, theestimations of the criterion is compared with the corresponding experimental data and goodagreement is achieved which reveals the high performance of the ASED criterion in the caseof cracked rubbers filled with nanoparticles.tescontaining a crack, no criteria have been presented so far. To fill this gap, the currentresearch is devoted to develop a criterion for rupture assessment of rubber nanocompositesweakened by a crack. First, some fracture tests are performed on cracked rubber/claynanocomposites. The prepared nanocomposites are made of ethylene–propylene-dienemonomer/styrene-butadiene rubber/CLOISITE 15. Afterwards, the averaged strain energydensity (ASED) criterion, as one of the most used energy-based criteria, is extended andutilized in nano-reinforced hyperelastic materials. The nearly uniaxial state of stress fieldnext to the crack tip in rubber nanocomposites, which is the main prerequisite for thecriterion extension, is proved by means of non-linear finite element modelling. Finally, theestimations of the criterion is compared with the corresponding experimental data and goodagreement is achieved which reveals the high performance of the ASED criterion in the caseof cracked rubbers filled with nanoparticles.

2

Opracowanie za pomocą metody elementów brzegowych, kalibracja i weryfikacja modelu utraty spójności specjalnych stopów magnezu w skali mikro

Milenin A., Byrska-Wójcik D. J., Grydin O., Schaper M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 11

581-587

PL

Specjalne stopy magnezu (MgCa0.8, Ax30) o podwyższonej biozgodności mogą być zastosowane do produkcji resorbowalnych nici chirurgicznych. Problem stanowi ich niska plastyczność w temperaturze pokojowej. Proponowany model numeryczny pozwoli dobrać parametry procesu ciągnienia i określić graniczne możliwości produkcji. Model numeryczny odkształcenia w skali mikro został wykonany za pomocą metody elementów brzegowych. Procedurę kalibracji modelu oparto na eksperymentalnych badaniach w skali mikro, przeprowadzonych w mikrokomorze do SEM. Jako funkcję celu zaproponowano kwadrat różnicy porowatości próbki obliczonej w modelu i otrzymanej eksperymentalnie. Do kalibracji wykorzystano wyniki testów na rozciąganie, natomiast do weryfikacji modelu przeprowadzono inny rodzaj badań in situ opartych o ścinanie próbki. Powstałe narzędzie numeryczne może być połączone z modelem procesu ciągnienia w skali makro, dzięki czemu możliwa będzie optymalizacja procesu, uwzględniająca mechanizmy, zachodzące w mikrostrukturze.

EN

Special magnesium alloys (MgCa0.8, Ax30) with high biocompatibility can be applied for production of soluble surgical threads. The problem is low plasticity of these alloys at room temperature. The proposed model allows to set the drawing process parameters and to determine the maximum of production possibility. The numerical model of deformation in mi croscale is developed by boundary element method. The procedure of model calibration is based on experiments in microtensile/compression stage for a SEM. As a goal function the square of difference between theoretical and experimental values of porosity was proposed. The results of "in situ" tensile tests were used for calibration purpose and shear test was prepared for verification of model. The developed numerical tool can be coupled with macroscale drawing process model, so the optimization of drawing process will be possible with considering microstructural mechanisms.

3

Ograniczenia w zastosowaniu kryterium siłowego do oceny trwałości zmęczeniowej stalowych mostów niskowodnych

Mańko Z., Duchaczek A.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki

|

2005

|

Nr 1

34--50

PL

W artykule autorzy zwrócili uwagę na konstrukcje tymczasowych mostów stalowych, przy których szacowaniu i ocenie pozostającej trwałości eksploatacyjnej coraz częściej próbuje się korzystać z osiągnięć nowej gałęzi nauki, jaką jest mechanika pękania. W dotychczasowych pracach autorzy wykorzystywali przede wszystkim kryterium siłowe, oparte na współczynniku intensywności naprężeń. Kryterium to może być jednak wykorzystywane tylko w przypadku pękania kruchego. W niniejszym artykule przedstawiono ograniczenia w stosowaniu kryterium siłowego do określania pozostałej trwałości eksploatacyjnej stalowych mostów wojskowych.

4

Algorytm numerycznego wyznaczania wytrzymałości resztkowej poszycia statków powietrznych.

Leski A.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2005

|

Vol. 40, nr 2

47-58

PL

W pracy przedstawiono algorytm numerycznej symulacji procesu darcia blach duralowych, na podstawie którego można wyznaczyć wytrzymałość resztkową. Jako kryterium pękania przyjęto kąt rozwarcia szczeliny (crack tip opening angle - CTOA). Implementację numeryczną algorytmu wykonano w postaci procedury dołączanej do komercyjnego programu MSC.Marc. Aplikacja kryterium CTOA w programie MSC.Marc łączy ze sobą zalety pracy z własnym kodem programu z olbrzymimi możliwościami, jakie oferuje pakiet komercyjnego oprogramowania. W artykule przedstawiono przykład zastosowania algorytmu wraz z oryginalną procedurą w języku FORTRAN.

EN

In this paper an algorithm of numerical simulation of ductile tearing in aircraft fuselages subjected to widespread fatigue damage is presented. Using this algorithm the residual strength of a cracked airplane skin can be calculated. The crack tip opening angle was chosen as a crack criterion. The numerical implementation was performed as an additional procedure for commercial finite element software MSC.Marc. The application of the CTOA criterion inside the MSC.Marc code combines both the advantage of own code knowledge and huge possibilities of a commercial software. The algorithm makes use of UFORMS subroutine. Originally this subroutine was designated to modify the definition of a constraint condition. Marc's capability for applying arbitrary homogeneous constraints between nodal displacements was applied to fracture simulation. The accompanied procedure in the FORTRAN language is also enclosed. In the paper an example of using the algorithm is presented.

5

Warunki graniczne w procesach rozpęczania hydromechanicznego

Sadłowska H., Kocańda A.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2005

|

T. 16, nr 3

17-24

PL

Procesyrozpęczania hydromechanicznego są stosunkowo nowymi w technologii obróbki plastycznej w porównaniu z kuciem, prasowaniem czy wyciskaniem. Ich szerokie stosowanie utrudnia niska wydajność produkcji, problemy z uszczelnianiem narzędzi, konieczność użycia zaawansowanych systemów kontrolnych, itp. Skrócenie czasu projektowania procesów i ograniczenie kosztownych prób technologicznych umożliwiają obecnie metody modelowania komputerowego. Otrzymanie dokładnych wyników obliczeń wymaga znajomości odpowiednich właściwości odkształcanych materiałów, parametrów procesów i kryteriów pękania. W artykule przedyskutowano problematykę takich kryteriów i sposób przewidywania wykresu odkształceń granicznych. Przedstawiono także ich zastosowanie w symulacjach komputerowych dwóch procesów wybrzuszania czasy i rozpęczania trójnika.

EN

The hydroforming processes are relatively new forming technologies as comparing to forging, stamping, extrusion. They cause some problems related with lower reliability, as well as production rate, highly-demanded control system, oil sealing problem, etc. In order to reduce process development time, it is indispensable to conduct computer simulation before detailed design and costly prototyping stages. To ensure accurate simulation results, proper material properties, process parameters and failure criteria must be known. Some criteria for ductile fracture and the prediction of forming limit diagram (FLD) are discussed and the results of two computer simulations with FLD predicting are presented in this paper.

6

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.

7

Irwin criterion for dielectric with strong electrostriction

Kurlandzka Z.

Journal of Technical Physics

|

2001

|

Vol. 42, no 3

287-303

EN

A fracture criterion, being an extension of the Irwin criterion for the case of elastic dielectric with strong electrostriction, is derived. The paper is a generalization of the previous paper by the author [3], where electromagnetic interactions resulting from the Lorentz force according to the Dixon-Eringen model where taken into account. Here nonlinear electromagnetic interactions are supplemented with terms, which include the additional material constants responsible for strong electrostriction.