|
|
Kritéria stability trhliny s vrcholem na bi-materiálovém rozhraní
Náhlík, Luboš
Cílem poíspivku je v rámci lineární elastické lomové mechaniky (LELM) analyzovat problém trhliny šířící se v okolí rozhraní dvou elastických materiálu. Pozornost je věnována případu, kdy se vrchol trhliny nachází právi na tomto rozhraní. Je uveden obecný postup umožnující formulovat kriteria stability singulárního koncentrátoru napětí. Na jeho základi jsou navržena dvě kriteria stability: první vychází z parametru plastické zóny pořed vrcholem trhliny, druhé je založeno na energetickém principu,konkrétni na modifikaci Sihova faktoru hustoty deformaení energie. Na základi uvedených kriterií jsou formulovány podmínky pro další šíření trhliny z bi-materiálového rozhraní a odhadnuto kritické napití nutné k šíření trhliny z jednoho materiálu do druhého. Je učiněno vzájemné srovnání obou kriterií navržených a diskutována vhodnost a podmínky pro jejich použití v praxi.
|
|
|
Formulace podmínek křehkého porušení pro materiálově složená tělesa
Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V práci je navrženo kritérium stability pro případ trhliny s vrcholem na rozhraní dvou materiálů, založené na zobecněném faktoru hustoty deformační energie. Výpočtem je určeno rozložení hustoty deformační energie v blízkosti trhliny, velikost hodnot zobecněných faktorů intensity napětí a směr dalšího šíření trhliny po jejím průniku rozhraním. Je uvažována obecná orientace trhliny vůči bi-materiálovému rozhraní i existence obou singularit napětí, které se v tomto případě mohou vyskytnout. Problém je řešen za pomoci kombinace analytického a numerického přístupu. Je uveden i numerický příklad navrženého postupu.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
ANALÝZA ŠÍŘENÍ TRHLINY V OKOLÍ ROZHRANÍ DVOU MATERIÁLŮ Z HLEDISKA DVOUPARAMETROVÉ LOMOVÉ MECHANIKY
Seitl, Stanislav ; Knésl, Zdeněk
Existence blízkého materiálového rozhraní s různými elastickými vlastnostmi materiálů má vliv na chování trhlin. Cílem příspěvku je analyzovat růst trhlin v blízkosti materiálového rozhraní dvou různých elastických materiálů. K charakterizaci chování trhlin jsou použity Součinitele intenzity napětí pro normálový a smykový mód namáhání a jako druhý člen je použito T-napětí. V příspěvku je srovnáno chování dlouhých a krátkých trhlin. Výsledky přispívají k lepšímu porozumění chování krátkých trhlin, které nabývají velikosti mikrostrukturální jednotky.
|
|
|
Vliv rozhraní dvou materiálů na interakci trhlin
Seitl, Stanislav
Existence of the interface between regions with different elastic properties has a pronounced influence on the behaviour of cracks. The aim of the present contribution are a modelling and analysis of two perpendiculars cracks growing in a vicinity of the interface between two different elastic materials. The dependence of stress intensity factor for mod I (KI) on the distance of a crack with respect to the interface is studied. The results contribute to better understanding of crack's behaviour in relation to microstructure of material.
|
|
|
Estimation of the Critical Stress for Failure of a Protective Layer
Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
This contribution describes a study of the behaviour of a crack growing in a protective layer and penetrating through an interface into a substrate. Special attention is devoted to a crack touching the interface. Conditions for the stability of a crack terminating at the interface between two materials are analyzed. The problem is studied under the assumptions of linear-elastic fracture mechanics. A new tentative criterion of stability based on application of the strain energy density concept is formulated and applied to the problem. The suggested criterion is used to estimate the critical applied stress for the failure of a substrate caused by a crack growing through the protective layer. It is shown that the critical stress may strongly depend on the fracture toughness of the substrate and on the bi-material parameters.
|
|
|
Analýza šíření trhliny ve vícevrstvém potrubí
Bareš, Pavel
V příspěvku je analyzozováno lomové chování vícevrstvých potrubí, které se používají pro rozvod vody a plynů. Pozornost je věnována numerickému modelování trhliny, která se šíří ve dvouvrstvém potrubí. Zvláštní pozornost je pak zaměřena na studium vlivu rozhraní mezi jednotlivými vrstvami na únavové šíření trhliny. Analýza je provedena za předpokladu platnosti lineární lomové mechaniky. Numerické výpočty jsou provedeny pomocí metody konečných prvků (systémem ANSYS).
|
host ::
RSS.