Kritická hodnota součinitele intenzity napětí pro šíření trhliny z ostrého V-vrubu

Critical Value for Crack Propagation from Sharp V-notch

journal article in Web of Science

en

The contribution is focused on estimation of a critical value of generalized stress intensity factor for crack propagation from sharp V-notches. Stress distribution around the tip of the V-notch is described on the base of generalized linear elastic fracture mechanics, because V-notch is a singular stress concentrator with stress singularity exponent different from 0.5 (depending on V-notch opening angle). Then also stability criteria based on strain energy density factor and average critical stress are generalized for the stress singularity different from 0.5. Using FE analysis the critical stresses for crack initiation was estimated and compared with experimental data from the literature.

Příspěvek se zabývá odhadem kritické hodnoty zobecněného součinitele intenzity napětí pro určení počátku šíření trhliny z ostrého V-vrubu. Rozložení pole napětí v okolí kořene ostrého V-vrubu je popsáno za pomocí zobecněné lineárně elastické lomové mechaniky, protože V-vrub představuje obecný singulární koncentrátor napětí s exponentem singularity rozdílným od 0,5 (je závislý na úhlu otevření V-vrubu). Kritéria stability formulovaná na základě faktoru hustoty deformační energie a hodnotě středního napětí byla zobecněna pro případ exponentu singularity napětí rozdílného od 0,5. Pro výpočty byla použita MKP. Výsledky byly porovnány s experimentálními daty získanými z literatury.

The contribution is focused on estimation of a critical value of generalized stress intensity factor for crack propagation from sharp V-notches. Stress distribution around the tip of the V-notch is described on the base of generalized linear elastic fracture mechanics, because V-notch is a singular stress concentrator with stress singularity exponent different from 0.5 (depending on V-notch opening angle). Then also stability criteria based on strain energy density factor and average critical stress are generalized for the stress singularity different from 0.5. Using FE analysis the critical stresses for crack initiation was estimated and compared with experimental data from the literature.

V-vrub, lineárně elastická lomová mechanika, singularita napětí, zobecněný součinitel intenzity napětí, zobeněný faktor hustoty deformační energie.

V-notch, linear elastic fracture mechanics, stress singularity, generalized stress intensity factor, generalized strain energy density factor.

2014

06.01.2014

1013-9826

592-593

1

177–180

4