Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Determination of fracture parameters for interface cracks in transverse isotropic magnetoelectroelastic composites

100%

Lei J. , Sun P. , Bui T. Q.

|

nr 1

EN

To determine fracture parameters of interfacial cracks in transverse isotropic magnetoelectroelastic composites, a displacement extrapolation formula was derived. The matrix-form formula can be applicable for both material components with arbitrary poling directions. The corresponding explicit expression of this formula was obtained for each poling direction normal to the crack plane. This displacement extrapolation formula is only related to the boundary quantities of the extended crack opening displacements across crack faces, which is convenient for numerical applications, especially for BEM. Meantime, an alternative extrapolation formula based on the path-independent J-integral and displacement ratios was presented which may be more adaptable for any domain-based numerical techniques like FEM. A numerical example was presented to show the correctness of these formulae.

2

Prędkość wzrostu pęknięć zmęczeniowych przy różnych stosunkach rozciągania do ścinania w stali FeP04

86%

Rozumek D.

|

2007

|

tom Z. 4

108-110

PL

Praca zawiera wyniki badań doświadczalnych opisu prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych w płaskich próbkach wykonanych ze stali FeP04 i poddanych rozciąganiu [1]. Próbki miały nacięty wewnętrzny, centralny karb w postaci szczeliny wykonanej pod różnym kątem do przekroju poprzecznego próbki o długości 2a0 = 10 mm z promieniami zaokrąglenia dna karbu ρ = 0,2 mm. Karby w próbkach wykonywano metodą elektroiskrową, a powierzchnię próbek po szlifowaniu polerowano. Wyniki badań prezentowane w pracy zostały uzyskane w Department of Mechanical Engineering w Padwie (na maszynie zmęczeniowej Schenck PSA100) i w Department of Management and Engineering w Vicenzy (na maszynie zmęczeniowej MTS 809).

EN

The paper presents the results of tests on fatigue crack growth under tension with shear in FeP04 steel. For the tests the plane specimens with central, symmetric stress concentrator in the form of the slots with side notches were used. The results of the experimental tests have been described by a formula based on the J-integral.

3

Metoda EDI w obliczeniach numerycznych całki J w modelach z siatkami prostokątnymi

86%

Kozłowiec B.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

tom nr 5

38--43

PL

Współcześnie do opisu uszkodzeń, takich jak pęknięcia oraz rozwarstwienia (pęknięcia międzywarstwowe) używa się kilku typów metod. Wśród nich, techniki numeryczne wykorzystujące analizę MES są w powszechnym użyciu komercyjnym. Techniki te wykorzystują modele teoretyczne i wielkość zaproponowane przez liniowo-sprężystą mechanikę pękania (LSMP), takie jak prędkość uwalniania energii G oraz całka J, które pozwalają na sformułowanie energetycznego kryterium z pominięciem problemu osobliwości w wierzchołku szczeliny. W artykule przedstawiona zostanie metoda numeryczna umożliwiająca analizę próbek izotropowych i ortotropowych ciał ze szczeliną. Wyniki porównane zostaną ze znanymi rozwiązaniami analitycznymi. Dodatkowo, co istotne ze względu na zastosowanie w przemyśle, prezentowana metoda zostanie dostosowana do użycia w modelach z prostymi siatkami prostokątnymi. Weryfikacja wyników zostanie przeprowadzona na podstawie podziału typów obciążeń na typ I i II.

EN

Recently, many methods are used in order to describe and calculate the effects of structural damage phenomena such as cracks and delaminations. Among them, the numerical methods based on FEM analyses are in wide-spread commercial use. These methods have typically focused on the descriptions provided by linear elastic fracture mechanics (LEFM) theory such as the energy release rate G and the J integral, which allow to formulate an energetic fracture criterion without dealing with the details of physical singularities occurring at the crack tip. In this paper, a numerical method based is used to analyze both isotropic and ortotropic materials. The results are compared with well-known analytic solutions. In addition, this method is optimized for use with simple, rectangular meshes - the matter vital for industrial, every day usage. The verification is made basing on mode partitioning.

4

Modelowanie pęknięcia oraz określenie całki J w strukturze materiału warstwowego GLARE

72%

Dacko A. , Cieśla P. , Czarnocki P.

|

2011

|

tom nr 2

11-14

5

The influence of material properties and crack length on the Q-stress value near the crack tip for elastic-plastic materials for centrally cracked plate in tension

72%

Graba M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2012

|

tom Vol. 50 nr 1

23-46

EN

In the paper, values of the Q-stress determined for various elastic-plastic materials for centre cracked plate in tension (CC(T)) are presented. The influence of the yield strength, the work-hardening exponent and the crack length on the Q-parameter was tested. The numerical results were approximated by closed form formulas. This paper is a continuation of the catalogue of the numerical solutions presented in 2008, which presents Q-stress solutions for single edge notch specimens in bending – SEN(B). Both papers present full numerical results and their approxi- mation for two basic specimens which are used to determine in the laboratory tests the fracture toughness – J-integral, and both specimens are proposed by FITNET procedure used to idealize the real components.

PL

W pracy przedstawione zostały wartości naprężeń Q wyznaczone dla szeregu materiałów sprężysto-plastycznych dla płyt z centralną szczeliną na wskroś poddawanych rozciąganiu (CC(T)). Omówiony został wpływ granicy plastyczności i wykładnika umocnienia na wartość naprężeń Q, a także wpływ długości pęknięcia. Wyniki obliczeń numerycznych aproksymowano formułami analitycznymi. Rezultaty pracy stanowią podręczny katalog krzywych J-Q dla próbek CC(T) – próbek z przewagą rozciągania, możliwy do wykorzystania w praktyce inżynierskiej. Prezentowane wyniki są kontynuacją katalogu zaprezentowanego w roku 2008], który zawierał numeryczne rozwiązania i ich aproksymacje dla próbek z przewagą zginania (próbki SEN(B)). Oba elementy konstrukcyjne (próbki CC(T) i SEN(B)) często są wykorzystywane do wyznaczania odporności na pękanie w warunkach laboratoryjnych, a w analizie inżynierskiej stosuje się je jako uproszczenie złożonego obiektu konstrukcyjnego, co zalecane jest w procedurach FITNET.

6

Badania odporności na pękanie mieszanek mineralno-asfaltowych na próbkach półwalcowych

72%

Szydłowski C. , Judycki J.

|

tom nr 10

348--353

PL

W artykule przedstawiono metodykę badań parametrów mechaniki pękania na próbkach półwalcowych, która jest stosowana na Politechnice Gdańskiej. Przedstawiono również wyniki badań mieszanek mineralno-asfaltowych do warstwy ścieralnej i warstwy wiążącej oraz dokonano klasyfikacji badanych materiałów pod kątem odporności na pękanie.

EN

The paper presents the methodology for determining the fracture mechanic parameters, which is used at Gdańsk University of Technology. It also presents the results of laboratory tests of fracture mechanics parameters of asphalt mixes designed to wearing course and binder course. On the basis of the results the studied asphalt mixes were evaluated for resistance to fracture.

7

Catalogue of the numerical solutions for SEN(B) specimen assuming the large strain formulation and plane strain condition

58%

Graba M.

|

tom Vol. 12, no. 1

29--40

EN

In this paper the values of the maximum opening stress and its distance from crack tip determined for various elastic–plastic materials for single edge notched specimens in bending (SEN(B)) are presented. The influence of the yield strength, the work-hardening exponent and the crack length on the maximum opening stress was tested. The numerical results were approximated by the closed form formulas. In this paper some comments and suggestions about modeling FEM assuming large strain formulation are given.

8

An engineering methodology taking into account the effect of local damage on the global behavior of surface cracked shell structures

58%

Chiesa M. , Ostby E. , Skallerud B. , Thaulow C.

|

tom Vol. 7, no 1

267-291

EN

The line spring finite element is a versatile numerical tool for performing engineering fracture mechanics analysis of surface cracked shells. An accurate yield surface of plane strain single-cracked (SEC) specimens having shallow, as well as deep, cracks is presented here. The meaning of the J-integral when crack growth occurs is discussed. The J-integral is regarded as a sort of accumulated measure of the global deformation in the ligament. The complete Gurson is used in order to support our observations. Furthermore a crack propagation law relating a local criterion for crack growth to the global deformation field is outlined. A methodology to link micro-mechanically based crack growth simulations with line spring analysis is proposed by suggesting an alternative way to calculate the J-integral from the line spring framework. Some details of the numerical implementation of the backward Euler integration scheme at the integration point of the line spring element in order to account for plasticity are presented here for a bilinear material model. An efficient numerical procedure, based on a proposed crack growth law, is also presented in order to account for ductile crack propagation. A numerical case is considered in order to show that the proposed procedure is suited to the purpose.

9

The influence of material properties and crack length on the Q-stress value near the crack tip for elastic-plastic materials for single edge notch plate in tension

58%

Graba M.

|

tom Vol. 11, no 2

301-319

EN

In the paper the values of the Q-stress determined for various elastic-plastic materials for single edge notched plates in tension (SEN(T)) presented. Used in the paper specimens, are the basic structural elements, which can be used to idealizing real construction, based on FITNET procedure. The influence of the yield strength, the work-hardening exponent and the crack length on the Q-parameter was tested. The numerical results were approximated by the closed form formulas. All obtained results may be a handy catalogue of the J-Q curves, which may be useful in engineering practice.

PL

W pracy przedstawione zostaną wartości naprężeń Q wyznaczone dla szeregu materiałów sprężysto-plastycznych dla płyty z jednostronną szczeliną poddanej rozciąganiu (SEN(T)). Wybrana w pracy geometria jest jednym z podstawowych elementów konstrukcyjnych zalecanych przez procedury FITNET do idealizacji złożonych, rzeczywistych konstrukcji zawierających pęknięcia. Omówiony zostanie wpływ granicy plastyczności i wykładnika umocnienia na wartość naprężeń Q, a także wpływ długości pęknięcia. Wyniki obliczeń numerycznych aproksymowano formułami analitycznymi. Rezultaty pracy stanowią podręczny katalog krzywych J-Q, możliwy do wykorzystania w praktyce inżynierskiej.

10

J-integral in description of fatigue crack growth rate.

58%

Rozumek D.

|

2005

|

tom Vol. LII, nr 1

50-62

EN

The paper presents the results of tests on fatigue crack growth under bending in an alastic-plastic material. Specimens with rectangular sections and stress concentrator in the form of external one-sided sharp notch were used. The tests were performed under the stress ratio R = -1, -0,5, 0. The test results were described by the deltha J-integral range and compared with the delta K stress intensity factor range. It has been found that there is a good agreement between the test reults and the empirical formula of fatigue crack growth rate, which includes the deltha J-integral range.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych rozwoju pęknięć zmęczeniowych przy zginaniu w materiałach sprężysto-plastycznych. Do badań użyto próbek o przekroju prostokątnym z koncentratorem naprężeń w postaci zewnętrznego jednostronnego karbu ostrego. Badania prowadzono przy współczynnikach asymetrii cyklu R = -1, -0,5, 0. Wyniki badań doświadczalnych opisano zakresem całki delta J i porównano z zakresem współczynnika intensywności naprężeń delta K. Stwierdzono dobrą zgodność wyników eksperymentalnych z równaniem prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych, w którym występuje zakres całki delta J.

11

Problem kruchości stali zgrzewnych w warunkach strukturalnej degradacji - badania statyczne, cykliczne i dynamiczne

58%

Lesiuk G. , Rabiega J. , Szata M.

|

tom Nr 4

254-269

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stali zgrzewnych pochodzących z XIX-wiecznych stalowych elementów konstrukcyjnych. Zaprezentowano rezultaty badań statycznych po przeszło 130-letnim okresie eksploatacyjnym - statyczną próbę rozciągania, całkę J, a także wyniki badań cyklicznych - rozwój pękania zmęczeniowego oraz dynamicznych - udarność. Wyniki wskazują na znaczący wpływ procesów degradacji mikrostruktur na właściwości eksploatacyjne stali zgrzewnych. Badania prowadzono dla materiału w dwóch stanach, tj. poeksploatacyjnym i normalizowanym. Zgodnie z wytycznymi opracowanymi w ramach teorii degradacji [4] i jej materiałowymi aspektami [8], normalizowanie ma na celu odtworzenie mikrostruktury stali w stanie wyjściowym. Przedstawione w pracy wyniki pozwalają wyciągnąć wnioski dotyczące określenia charakteru i tendencji przyszłych zmian właściwości wytrzymałościowych.

EN

In the paper the investigation results of puddled steel from nineteenth-century constructions are presented. The results of static tensile tests after more than BO-year operating period: fracture toughness, the critical value of the J integral and the fatigue crack growth, and dynamic tests toughness results are presented in this article. The results show a significant effect of degradation processes. The abovementioned processes caused the brittleness of puddled steel. All the tests were performed for the material in two states, i.e. post-operated and normalised ones. In accordance with the guidelines developed in the framework of the degradation theory [4J and its material aspects [8J, normalising is designed to reproduce the microstructure of steel in the initial state. The results presented allow us to draw the conclusions about trends related to the nature and future negative changes in mechanical properties.

12

J-integral in the description of elasto-plastic crack growth kinetics curve.

51%

Rozumek D.

|

tom Vol. LIII, nr 3

211-225

EN

The paper presents kinetic fatigue crack growth curve for 10HNAP steel, which is verified experimentally. An energy approach based on the AJ-integral range is shown. The tests have been carried out on plane specimens with notches under tension-compression for three values of stress ratio R. The J-integral is calculated analytically and by the finite element method. A relationship for the description of the whole kinetic crack growth curve including J-integral is presented. It is shown that at the constant loading and the change of stress ratio R from - 1 to 0 the fatigue crack growth rate increases. A relationship is proposed in the paper for description of the kinetic crack growth curve. It gives results that are consistent with experimental ones and those obtained with the use of the finite element method (FEM).

PL

W pracy zaprezentowano krzywą kinetyki wzrostu pękania zmęczeniowego dla stali 10HNAP, którą zweryfikowano doświadczalnie. Przedstawiono podejście energetyczne oparte na całce AJ. Badania prowadzono na próbkach płaskich z karbem przy rozciąganiu-ściskaniu dla trzech wartości współczynnika asymetrii cyklu R. Całkę J obliczano analitycznie i metodą numeryczną z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES). Zaproponowano związek do opisu całej krzywej kinetyki wzrostu pękania z wykorzystaniem całki J. Wykazano, że przy stałej amplitudzie obciążenia rozciągającego-ściskającego i zmianie współczynnika asymetrii cyklu z R = -1 na R = 0 wzrasta prędkość pękania zmęczeniowego. Zaproponowany w pracy związek do opisu krzywej kinetyki wzrostu pękania daje wyniki zbieżne z doświadczalnymi i uzyskanymi przy użyciu MES.

13

Doświadczalno-numeryczna ocena sprężysto-plastycznych parametrów mechaniki pękania dla stali 145Cr6. Cz. II

44%

Graba M.

|

2013

|

tom nr 6

33--40

PL

W niniejszej pracy poruszono temat oceny parametrów charakteryzujących odporność na pękanie stali 145Cr6, z wykorzystaniem badań doświadczalnych oraz obliczeń numerycznych. Omówiono program badań doświadczalnych oraz szczegóły obliczeń numerycznych, które prowadzono dla przypadku modeli trójwymiarowych oraz przypadku dominacji płaskiego stanu odkształcenia (p.s.o.). Zaprezentowane w pracy wyniki mogą okazać się przydatne w rozwiązywaniu problemów inżynierskich z zakresu oceny rzeczywistej odporności na pękanie wyznaczanej według jednego z wielu kryteriów pękania, a także w zakresie oszacowania rozkładu naprężeń przed frontem pęknięcia w elementach konstrukcyjnych wykonanych ze stali NC6 - 145Cr6.

EN

In the paper the assessment of the fracture toughness and parameters of the elastic-plastic fracture mechanics for the 145Cr6 steel will be presented and discussed, using experimental method and numerical calculations. It should be noted, that there will be discussed the experimental research program and details of numerical calculations which be carried out for the case of three-dimensional models and the two-dimensional models with dominance of plane strain state. Results presented in the paper may be useful for solving engineering problems in the field of assessment of real fracture toughness using appropriate fracture criteria, as well as in the estimation of stress distribution near crack tip in structural components made of NC6 steel (145Cr6 steel).