Odhad směru šíření trhliny s vrcholem na rozhraní mezi dvěma elastickými materiály

Estimation of the crack propagation direction of a crack touching the interface between two elastic materials

abstract

en

The objective of the paper is to investigate the direction of a further crack propagation from the interface between two elastic materials. The angle of crack propagation changes when the crack passes the interface. The suggested procedure makes it possible to estimate an angle of propagation under which the crack will propagate into the second material. The assumptions of linear elastic fracture mechanics and elastic behavior of the body with interfaces are considered. The finite element method was used for numerical calculations. The results obtained might contribute to a better understanding of the failure of materials with interfaces (e.g. layered composites, materials with protective coatings) and to a more reliable estimation of the service life of such structures.

Cílem článku je stanovení směru dalšího šíření trhliny z rozhraní mezi dvěma elastickými materiály. Úhel šíření trhliny se mění, když trhlina dosáhne rozhraní. Navržená procedura umožňuje odhadnout úhel šíření, pod kterým se trhlina bude šířit do druhého materiálu. Jsou uvažovány předpoklady lineárně elastické lomové mechaniky a elastické chování tělesa s rozhraním. Pro numerické výpočty je použita metoda konečných prvků. Dosažené výsledky mohou přispět k lepšímu porozumění poruch materiálů s rozhraními (mj. vrstevnatých kompozitů nebo materiálů s ochrannými povlaky) a spolehlivějšímu odhadu provozního života takovýchto konstrukcí.

The objective of the paper is to investigate the direction of a further crack propagation from the interface between two elastic materials. The angle of crack propagation changes when the crack passes the interface. The suggested procedure makes it possible to estimate an angle of propagation under which the crack will propagate into the second material. The assumptions of linear elastic fracture mechanics and elastic behavior of the body with interfaces are considered. The finite element method was used for numerical calculations. The results obtained might contribute to a better understanding of the failure of materials with interfaces (e.g. layered composites, materials with protective coatings) and to a more reliable estimation of the service life of such structures.

směr šíření trhliny, bi-materiálové rozhraní, stabilita trhliny

crack propagation direction, bi-material interface, crack stability

27.06.2007

VUTIUM Brno

Brno

978-80-214-3434-9

Abstract Booklet MSMF-5

74–74

1