Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Criterion for crack initiation from notch located at the interface of bi-material structure

Mieczkowski Grzegorz

Eksploatacja i Niezawodność

|

2019

|

Vol. 21, no. 2

301--310

EN

The fracture process of bi-material structure with the notch was analysed in this work. For fracture prediction, a criterion based on the Theory of Critical Distances was used. Under analysis were elements made of aluminium alloy and polymer combination (with a various structural notch-tip angle), which then were subjected to the three-point bending test. Values of critical loads resulting from the used hypothesis were compared with values obtained from the experiment. Validation of the selected criterion required defining a qualitative and quantitative description of singular stress fields present around the structural notch-tip area. Therefore, such solutions were obtained and methodology of their determining was discussed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących pękania struktury bi-materiałowej z karbem usytuowanym na interfejsie. Do prognozowania inicjacji procesu pękania zastosowano kryterium oparte na punktowej teorii krytycznych dystansów. Analizowano elementy wykonane ze stopu aluminium i polimerów (PC, PMMA), które poddane były trójpunktowemu zginaniu. Wartości obciążeń krytycznych wynikających z wykorzystanej hipotezy porównano z wartościami uzyskanymi z eksperymentu. Walidacja wybranego kryterium wymagała określania jakościowego i ilościowego opisu osobliwych pól naprężeń, występujących w okolicy wierzchołkowej karbu strukturalnego. W związku z tym, uzyskano takie rozwiązania i omówiono metodykę ich otrzymywania.

2

Static and dynamic stress intensity factors of branched cracks

Fedeliński P., Holek M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2017

|

T. 34, nr 65

23--28

EN

The boundary element method (BEM) is applied to analysis of static and dynamic stress intensity factors (SIF) of branched cracks. The numerical solution is obtained by discretization of external boundaries and crack surfaces. The problem of coincident crack boundaries is solved by the dual BEM in which for nodes on crack surfaces simultaneously the displacement and the traction boundary integral equations are applied. The dynamic problem is solved by using the Laplace transform method. Static stress intensity factors (SIF) are computed by the path independent J-integral and dynamic SIF by the crack opening displacement (COD) method. Numerical examples of a single crack and two interacting branched cracks in rectangular plates are presented. The influences of dimensions and shapes of voids in the centers of the branched cracks and the orientations and distances between two interacting cracks on SIF are analyzed.

PL

Zastosowano metodę elementów brzegowych (MEB) do analizy statycznych i dynamicznych współczynników intensywności naprężeń (WIN) pęknięć rozgałęzionych. Rozwiązanie numeryczne otrzymano w wyniku dyskretyzacji brzegów zewnętrznych tarczy i krawędzi pęknięć. Zastosowano sformułowanie dualne MEB do analizy pokrywających się krawędzi pęknięcia, w którym stosuje się jednocześnie dla węzłów pęknięcia brzegowe równanie całkowe przemieszczeń i sił powierzchniowych. Zagadnienie dynamiczne analizowano metodą transformacji Laplace’a. Statyczne współczynniki intensywności naprężeń (WIN) obliczono za pomocą J-całki niezależnej od konturu całkowania, a dynamiczne WIN na podstawie rozwarcia krawędzi pęknięcia. Przedstawiono przykłady numeryczne pojedynczego pęknięcia i dwóch oddziałujących pęknięć rozgałęzionych w tarczach. Badano wpływ wielkości i kształtu pustek w środku pęknięcia rozgałęzionego oraz orientacji i odległości między dwoma pęknięciami na WIN.

3

Pola naprężeń w okolicy wierzchołkowej szczelin w materiałach niejednorodnych

Molski K., Mieczkowski G.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2007

|

Z. 4

89-90

PL

W pracy omówiono różne rodzaje cech osobliwych pól naprężeń, wywołanych obecnością wad w postaci wtrąceń i lokalnych pęknięć, występujących w materiałach wielofazowych. Analizy przeprowadzono w aspekcie obliczeń wytrzymałościowych. Dla wybranej grupy struktur geometrycznych podano kompleksowe rozwiązania analityczne. Wyznaczono wartości (rzeczywiste i zespolone) wykładników potęgowych λ determinujących charakter osobliwości oraz podano analityczne zależności opisujące poszczególne komponentów naprężeń i przemieszczeń w okolicy wierzchołkowej koncentratora. W opisie użyto uogólnionych współczynników intensywności naprężeń Kj. Uwzględniając różne cechy jakościowe członów osobliwych rozwiązań asymptotycznych – pojedynczych, wielokrotnych, rzeczywistych i zespolonych - podano metody wyznaczania i wartości współczynników Kj. Przedyskutowano zakres ważności rozwiązań analitycznych w zależności od użytej w opisie liczby wyrazów rozwiązania asymptotycznego. Wykorzystując metodę elementów skończonych dokonano numerycznej weryfikacji prezentowanych anlitycznych opisów pól naprężeń i przemieszczeń.

EN

Analytical solutions of the local stress and strain fields around the stress raisers are of great importance and helpful in predicting strength and durability of the structure. A great difficulty in obtaining such solutions appears for cracks and other types of sharp corners, especially for composite materials with the notch apex located on the bond. In such cases we may have various singular stress fields. Each solution may also consist of many singular terms represented by the real and/or complex exponents, depending on the material properties and the notch angle. In the paper stress field singularities at the tip of cracks and v-notches appearing in composite materials are obtained and analysed. The analytical solutions of stress and displacement field components are available in the polar coordinate system, as a function of independent, conveniently defined stress intensity factors and the coefficients of higher order terms. Particular numerical solutions to the problems are also obtained using the finite element method FEM, which served as a verification of the accuracy, determination of the range of validity of the analytical solutions and as a tool for obtaining numerical values of the stress intensity factors for different loading and geometrical conditions. Qualitative and quantitative features of the stress fields obtained for various cases are discussed.

4

Quasi-statyczny model płynu zamkniętego w pęknięciu w strefie kontaktu

Bogdański S., Lewicki P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2003

|

Z. 78

27-36

PL

W pracy przedstawioni quasi-statyczny model płynu zamkniętego usytuowanego w strefie kontaktu toczno-ślizgowego. Model ten wykorzystany został do wyznaczenia oddziaływania płynu na ścianki pęknięcia i w dalszej kolejności do określenia wpływu tego oddziaływania na wytężenie jego frontu. W obliczeniach zastosowano interacyjną metodę poszukiwania stanów równowagi pomiędzy płynem i strukturą dla kolejnych położeń obciążenia względem pęknięcia. Wyniki w postaci historii zmian ciśnienia w płynie zamkniętym oraz zmian współczynników intensywności naprężeń, a także wyznaczonych prędkości rozwoju pęknięcia przedstawiono dla dwóch długości pęknięcia.

EN

The paper presents an analysis of the influence of fluid entrapment effect on the growith of RCF crack with the use of a new method basing on the consecutive equilibrium states of crack. The stress intensity factors and crack propagation rates were calculated for different volumes of entrapped fluid. The results were obtained for two crack lengths.

5

Wykorzystanie całki niezmienniczej H do obliczeń uogólnionych współczynników intensywności naprężeń

Łukaszewicz A., Seweryn A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

1999

|

Z. 68, t. 2

33--40

PL

W pracy przedstawiono koncepcję całki niezmienniczej H opartej na twierdzeniu Betti’ego. Wykorzystano ją do obliczenia uogólnionych współczynników intensywności naprężeń. Przeprowadzono analizę numeryczną dla przypadków rozciągania oraz ścinania płaskich próbek z karbami trójkątnymi. Wyniki badań obliczone według całki H porównano z wynikami obliczeń przy użyciu metody asymptotycznej.

EN

In this paper a concept of the path independent H integral based on Betti's theorem was presented. It was used to compute generalised stress intensity factors in elastic plates with V-shaped notches under Mode I and II loading. Values of generalised stress intensity factors calculated using H-integral were compared with values computed using asymptotic method [6].