Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the void volume fraction for S235JR steel at failure for low initial stress triaxiality

Kossakowski P. G.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 1

101--115

EN

This paper deals with problems of failure mechanisms of S235JR structural steel. One of the fundamental parameters of the Gurson-Tvergaard-Needleman damage mechanics-based material model is considered in order to describe the behaviour of the material at the plastic range. The analysis was performed on the void volume fraction fF determined at failure of S235JR steel. The case of low initial stress triaxiality η = 1/3 was taken into consideration. Different from the most popular methods such as curve-fitting, the experimental method based on the digital image analysis of the fracture surface of S235JR steel is proposed in order to determine the critical parameter fF.

PL

Tematem pracy są zagadnienia związane z mechanizmami towarzyszącymi procesowi niszczenia stali konstrukcyjnej S235JR. Zakres badań obejmował końcową fazę uplastycznienia materiału, aż do momentu jego zniszczenia. W przeprowadzonej analizie oparto się na podejściu mechaniki zniszczenia, wykorzystując model materiału porowatego Gursona-Tvergaarda-Needlemana (GTN). Zbadano jeden z podstawowych parametrów mikrostruktury GTN, krytyczny udział objętościowy pustek fF. Współczynnik ten determinuje proces niszczenia materiału od chwili wzrostu i łączenia się mikrodefektów struktury materiałowej, aż do dekohezji materiału w skali makro. Badania przeprowadzono dla przypadku niskiego wstępnego stopnia trójosiowości naprężeńη = 1/3. W odróżnieniu od najpopularniejszych metod, takich jak np. procedura dopasowania parametrów analizy do krzywych wzorcowych, zaproponowano metodę eksperymentalną, opartą na analizie rzeczywistych obrazów powierzchni pęknięć stali S235JR uzyskanych doświadczalnie. Cyfrowa analiza obrazowa powierzchni pęknięć pozwoliła na określenie wartości udziału objętościowego pustek fF w momencie zniszczenia materiału, co umożliwiło eksperymentalne wyznaczenie krytycznego parametru fF dla stali S235JR. W pracy przedstawiono również wyniki analizy numerycznej, weryfikującej rezultaty uzyskane w badaniach doświadczalnych. Symulowano przypadek rozciągania statycznego elementu o przekroju kołowym, który modelowano przy zastosowaniu modelu materiału GTN. Wyznaczone wartości parametru fF pozwoliły na symulację procesu uplastycznienia stali S235JR oraz przewidzenie momentu jej zniszczenia.

2

Zastosowanie mechaniki zniszczenia w analizie stanów awaryjnych konstrukcji metalowych

Kossakowski P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/II

177-184

PL

W artykule przedstawiono podstawowe informacje na temat mechanizmów zniszczenia metali. Przybliżono założenia modelu uwzględniającego wpływ uszkodzenia na degradację wytrzymałości materiału jak również opisano zmodyfikowany model materiału Gursona-Tvergaarda-Needlemana (GTN), który jest obecnie podstawowym modelem zniszczenia zalecanym w analizach stanów awaryjnych stalowych konstrukcji budowlanych. W pracy przedstawiono również wyniki numerycznej symulacji zniszczenia elementu rozciąganego wykonanego ze stali S235JR. Zastosowanie modelu GTN z powodzeniem umożliwiło określenie nośności analizowanego elementu oraz pozwoliło na symulację zniszczenia w oparciu o analizę wzrostu mikrouszkodzeń.

EN

The article presents basic information on the damage mechanisms in metals. The application of a general model which takes into account the impact of the damage on material strength degradation is presented, as well as a modified Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model, which is currently recommended as a basic model to apply in the analysis of pre-failure states in steel building structures. The paper presents a numerical simulation of a failure of a tensile element made of steel S235JR. The use of GTN model has successfully enabled an estimate of the carrying capacity of the analysed element and allowed a simulation of damage basing on the analysis of microdamage growth.

3

Przewidywanie zniszczenia uszkodzonych elementów konstrukcyjnych w oparciu o kryterium mikrostrukturalne

Kossakowski P.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2012

|

Vol. 16, nr 2

197-208

PL

W artykule przedstawiono informacje na temat modelu materiałowego Gursona-Tvergaarda-Needlemana (GTN) oraz możliwości zastosowania opartego na nim kryterium mikrostrukturalnego do przewidywania zniszczenia materiału. Zaprezentowano wyniki symulacji pracy elementu konstrukcyjnego w skali technicznej zawierającego uszkodzenie w postaci otworu korozyjnego. Zastosowanie modelu GTN umożliwiło symulację inicjacji zniszczenia w oparciu o analizę wzrostu mikrouszkodzeń, a tym samym określenie momentu lokalnej utraty nośności elementu.

EN

The article presents basic information about the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model and the applicability of the microstructural criterion to simulate the material failure. The results of simulation of full-scale structural element containing the damage in the form of corrosion hole is presented. The application of GTN model allowed to simulate the failure initiation based on growth of micro-defects, and thus determine the local loss of load capacity of the element.

4

Numeryczne modelowanie inicjacji zniszczenia na poziomie mikrostrukturalnym w stalach

Kossakowski P., Wciślik W.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2012

|

Vol. 16, nr 2

209-219

PL

Przedstawiona w artykule tematyka obejmuje zagadnienia numerycznej symulacji zniszczenia stali na poziomie mikrostrukturalnym. W analizie przyjęto mechanizm zniszczenia związany z nukleacją i rozwojem mikropustek. Numerycznie określono średnie odkształcenia nukleacji pustki na wydzieleniu w sytuacji złożonego stanu naprężenia (przy wysokim stopniu trójosiowości stanu naprężeń), dla stali S235JR, która jest podstawowym gatunkiem stosowanym w technice.

EN

The article deals with the numerical simulation of damage initiation at the microscopic level in S235JR structural steel. A mechanism associated with the nucleation and growth of microvoids was adopted. Numerical calculations allowed to determine the average strain of voids nucleation at the high values of the stress state triaxiality.