Original title: Elastoplastická analýza napětí a deformace a stanovení lomových parametrů při tahovém namáhání těles s koncentrátory napětí
Translated title: Elastoplastic analysis of stress and deformation and determination of fracture parameters of bodies with stress concentrators under tensile loading
Authors: Dubravec, Kristián ; Majer, Zdeněk (referee) ; Horníková, Jana (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2021
Language: slo
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [slo] [eng]
Cieľom práce je zostrojenie lomového diagramu pre vysokopevnú oceľ OCHN3MFA a jeho využitie pre odhad lomovej húževnatosti tohoto materiálu. Prvá časť práce obsahuje potrebnú teóriu pre výpočtové modelovanie ťahových skúšok rôznych skúšobných telies - hladkého telesa, telesa s vrubom a telesa s obvodovou trhlinou, popisuje vplyv triaxiality na lom telies a možnosti zostrojenia lomového diagramu. Následne je pre takéto telesá vytvorený výpočtový model využívajúci metódu konečných prvkov (MKP). Je prevedený nelineárny elastoplastický výpočet. Lom je určený porovnaním krivky skutočného napätia v závislosti na skutočnom pretvorení zo skúšok s výsledkami z konečnoprvkovej analýzy. Z výpočtového modelu je vyhodnotený deformačne-napäťový stav telies v okamihu lomu. Je zostrojený lomový diagram, ktorý je následne využitý pre odhad lomovej húževnatosti telesa s trhlinou. Nakoniec je porovnaný lokálny prístup využívajúci lomový diagram a klasický prístup lomovej mechaniky, teda faktor intenzity napätia. The aim of this thesis is the construction of a diagram of fracture strain for high strength steel OCHN3MFA and its application for the estimation of fracture toughness of this material. The first part of the thesis contains the necessary theoretical framework for numerical modelling of tensile tests of various specimens - smooth specimen, specimen with a notch and specimen with a circumferential crack, it describes the influence of triaxiality on the fracture of bodies and the possibilities of construction of the diagram of fracture strain. Subsequently, a numerical model of these specimens is created using the finite element method (FEM). A non-linear, elastoplastic calculation is performed. Fracture is identified by means of comparing the true stress versus the strain obtained from tests with the finite element analysis results. Stress–strain states of specimens at the moment of fracture are obtained from a numerical model. A diagram of fracture strain is constructed, and it is used to estimate the fracture toughness of a cracked body. Finally, a local approach, which uses the diagram of fracture strain, and a classical approach of fracture mechanics, especially the stress intensity factor, are compared.
Keywords: crack; diagram of fracture strain; ductile fracture; finite element method (FEM); fracture mechanics; fracture strain; notch; stress triaxiality; tensile test

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/198315

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-443729


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses