Engineering Transactions, 32, 1, pp. 33-44, 1984

Zastosowanie Osobliwego Elementu Skończonego w Nowej Doświadczalnej Metodzie Wyznaczania Odporności na Pękanie

W. Gambin
Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Warszawa
Poland

P. Lipiński
Uniwersytet w Metz, Metz
France

Guy Pluvinage
Uniwersytet w Metz, Metz
France

W pracy [4] została zaproponowana nowa doświadczalna metoda wyznaczania odporności na pękanie zarówno w warunkach dynamicznych, jak i quasi-statycznych. W metodzie tej wykorzystano standardową próbkę CT o zmodyfikowanym kształcie. Aby metodę móc zastosować w praktyce, potrzebna jest znajomość funkcji podatności nowej próbki. W pracy niniejszej przedstawiono obliczenie tej funkcji metodą elementów skończonych. W tym celu wprowadzono trójwęzłowy element z osobliwą funkcją kształtu, który umożliwia ścisły opis osobliwości zarówno dla materiałów sprężystych jak i sprężysto-plastycznych. Macierz sztywności tego elementu podana jest w sposób jawny i nie wymaga żadnych dodatkowych obliczeń numerycznych. Wyniki obliczeń porównano z analitycznymi rozwiązaniami opisującymi pole naprężeń. Ponadto przedyskutowano różnicę pomiędzy funkcjami podatności dla standardowej próbki CT i próbki zmodyfikowanej.
Full Text: PDF
Copyright © Polish Academy of Sciences & Institute of Fundamental Technological Research (IPPT PAN).

References

ASTM Standard No E 399-78.

J. F. KNOTT, Fundamental of fracture mechanics, Butterworths, London 1973.

L. S. COSTIN, J. DUFFRY, L. B. FREUND, Fracture initiation in metals under stress wave loading conditions, ASTM STP, 627, 1977.

J. R. KLEPACZKO, Application of the split Hopkinson presure bar to fracture dynamics, Mechanical Properties at High Rates of Strain, Proc. Inst.-Phys. Conf., Ser, 47, Bristol 1979.

W. GAMBIN, A method of large finite elements, Comp. Meth. Appl. Mech. Engng., 11, 351-365, 1977.

W. GAMBIN, Y. YAMADA, Crack tip singularity analysis by global-local model of large finite elements, Bull. Acad. Polon. Sci., Serie Sci. Techn., 27, 147-154, 1979.

R. S. BLACKBURN, Calculation of stress intensity factors at crack tips using special finite elements The Mathematics of Finite elements and Applications, Academic Press, London 1975.

O. C. ZIENKIEWICZ, The finite element method in engineering science, Me Graw-Hill 1971.

J. R. RICE, G. F. ROSENGREN, Piane strain deformation near a crack tip in a power-law hardening material, J. Mech. Phys. Solids, 16, 1-12, 1968.