|
| |
|
|
Určení T.napětí pro obecně orientovanou trhlinu s vrcholem na rozhraní dvou elastických materiálů
Gröger, Roman
Pro porušování vrstvených materiálů jsou rozhodující hodnoty lomově mechanických parametrů, jako je zobecněný faktor intenzity napětí a t napětí. Předložená práce se zabývá integrálním způsobem výpočtu T napětí pro trhlinu libovolně orientovanou vzhledem k rozhraní tvořeným tuhým spojením dvou elstických materiálů s obecně různými materiálovými vlastnostmi. Je sledován vliv materiálových parametrů a orientace trhliny na hodnotu T-napětí určenou pomocí navrženého integrálního algoritmu na základě platnosti principu superpozice mezi dvěma nezávislými zátěžnými stavy. Ukázána je také přímá metoda výpočtu T napětí, přičemž je diskutována míra shody obou způsobů řešení. Značná pozornost je věnována vlivu rozdílnosti Poissonových čísel obou materiálů na hodnoty T napětí. Z praktického hlediska umožňují výsledky této práce přesnější odhad lomově-mechanického chování kompozitních materiálů tvořených křehkou matricí.
|
|
|
Teoretické pozadí výpopčtu lomových parametrů pomocí metody hraničních prvků
Gröger, Roman
Článek se zabývá aplikací metody hraničních prvků na problematiku výpočtu lomových parametrů v případě, kdy je plastická oblast na čele trhliny malá. Lomové chování takových trhlin je pak možné popsat dvěma nezávislými parametry- faktorem intenzity napětí K a T napětím. V první části článku uvádím teoretické pozadí metody hraničních prvků a klasifikaci druhů singularit podle Mukherjeeho. Na numerickém případě je pak provedeno srovnání hodnot těchto parametrů získaných pomocí metody konečných prvků s využitím systému ANSYS s hodnotami získanými BEM.
|
|
|
Application of contour integrals to assessment of notch stability in linear elasticity
Gröger, Roman ; Knésl, Zdeněk
The article yields a teoretical background of a well- sophisticated numerical method for calculation of GSIF and T stress, especially for case when the integration across the nonhomogeneous material interface is unavoidable. The main advantage of the integral approach over the well-known direct methods is its accuracy induced by monotonous convergence of the solution. This work contributes to more accurate description of the instability state of V-notches in composite structures.
|
|
|
Integral methods for the determination of fracture characteristics of general stress concentrators
Gröger, Roman
The integral appoaches for calculation of generalized stress intensity factors (GSIF) are presented. Integral identities are derived using the Betti reciprocal theorem as a superposition of two independent solutions satisfying the sam boundary conditions. The complementary solution for computation of GSIF is assembled using the negative eigenvalues lambda. This algorithm yields a set of integral identities that allow to estimate GSIF separately for mode I and II. A quantitative comparsion of the integral approach with recently used extrapolation method is proposed in conclusion.
|
|
|
Calculation of fracture parameters for the cracked bodies strengthened by circular patches
Gröger, Roman
The present article yields a quantitative characterization of the influence of geometry and material properties on the values of fracture parameters. Both the cracked sheets with single and double circular patches are used for the analysis. The desired value of elastic T stress is obtained using the conservation M integral resulting from the Eshelby integral concept. For the SIF calculation, the indirect method of J integral is used and the general concept for the SIF separation in case of a mixed mode of loading is discussed here. The reduction effect is specified by the ratios of SIF and T stress. The method of stiffening the region surrounding the crack tip can be used as an alternative method of the lifetime prolongation, but cannot be used in all cases. Sometimes the usual method of the crack tip singularity cancellation is the only one to repair the structure.
|
|
|
Analýza algoritmů výpočtu T napětí s ohledem na vliv vyšších členů Williamsova rozvoje
Gröger, Roman
Článek poskytuje srovnání přesnosti aproximace T napětí diferenčními algoritmy při zahrnutí vyšších členů Williamsova rozvoje popisujícího napjatost v tělese s trhlinou. Výpočty jsou prováděny na tělese s nízkým constraintem (SECT) a také na vzorcích pro trojbodový ohyb (3PB), kterým prísluší vysoké hodnoty constraintu, pro čistě normálový mód zatížení. Zahrnutím různého počtu členů rozvoje jsou určeny oblasti dominance, na kterých je realizován diferenčními postupy výpočet T napětí. Pro analytické řešení napjatosti jsou využity hodnoty lomových parametrů K, T, A3, A4 odpovídající prvním čtyřem členům rozvoje. Jako alternativní metoda kvantifikace constraintu je použita extrapolace z hodnot horizontální složky napětí na lících trhliny. Hodnoty získané diferenčními postupy jsou porovnány s výsledky získanými přepočtem T napětí z M integrálu. V závěru článku jsou doporučeny vhodné poměry r/a, na kterých je možné diferenční algoritmy použít se zaručenou přesností.
|
|
|
Two-parameter characterisation of a crack growing in the vicinity of the material interface
Gröger, Roman ; Knésl, Zdeněk
Stabilita směru šíření trhliny v okolí rozhraní dvou elastických materiálů je analyzována pomocí kritérií dvouparametrové lineárně-elastické lomové mechaniky. Cílem práce je zejména kvantifikace vlivu T napětí na směr šíření trhliny, přičemž nehomogenita rozhraní je určena Dundursovými kompozitními parametry a také poměrem Youngových modulů jednotlivých materiálů. Z určených hodnot T napětí a faktorů intenzity napětí KI, KII je v dalším použito Sihova kritéria hustoty deformační energie a modifikovaného MTS kritéria pro predikci směru šíření trhliny. Oba tyto přístupy jsou srovnány pomocí tzv. stabilizačního úhlu. V závěru práce je dokázáno, že záporné hodnoty T napětí způsobují natáčení trhliny do směru kolmého k rozhraní materiálů.
|
|
|
Výpočet lomových parametrů pro trhlinu iniciovanou ve vrcholu V-vrubu
Gröger, Roman ; Hutař, Pavel
Článek představuje aplikaci dvou principů výpočtu lomových parametrů - přímé metody hraničních prvků a metody hybridních prvků - na problematiku výpočtu lomových parametrů trhliny šířící se z kořene V-vrubu. T napětí a faktor intenzity napětí jsou určeny pro různé úhly otevření vrubu, přičemž, je sledována citlivost lomových parametrů trhliny na změnu úhlu vrubu. Získané výsledky přispívají k přesnějšímu odhadu okamžiku nestabilního šíření trhliny vycházející z kořene obecného koncentrátoru napětí.
|
host ::
RSS.