Modelování tvárného porušení pro podrozměrné zkušební těleso pro tříbodový ohyb

Modelling of ductile fracture for sub-sized three-point-bend geometry

conference paper

en

The contribution deals with the simulation of R-curve using complete Gurson model of ductile fracture. The R-curve was experimentally determined for a Eurofer97 steel on sub-sized three-point-bend geometry in previous study. To apply complete Gurson model the parameters describing the voids' behaviour and characteristic length parameter need to be determined. The nucleation parameters were identified by single specimen method of smooth tensile test specimen and from metallographic examination of fracture micro-mechanism. The characteristic length parameter was derived by fitting load versus deflection curves of sub-sized specimens. The simulations of the tests were carried out by FEM software ABAQUS 6.11 in Standard and Explicit modules. The identification was supported by parametric studies. Comparing experimental and simulated R-curve the ductile tearing was not successfully achieved. Insufficient calibrated parameters as a result non-uniqueness problem of single specimen method were found.

Příspěvek se zabývá simulací průběhu J-R křivky pomocí Gursonova modelu tvárného porušení. J-R křivka byla experimantálně určena pro ocel Eurofer97 na miniaturních tělesech pro tříbodový ohyb typu KLST (3x4x27mm3). Zátěžná křivka studovaného materiálu byla určena pomocí tahové zkoušky hladkého zkušebního tělesa. Následné modelování testů bylo provedeno s použitím softwaru ABAQUS 6.10 v modulech Standard a Explicit. Jednotlivé parametry Gursonova modelu pro oba příslušné moduly byly určeny z tahové zkoušky a ze studia mikromechanismu lomu oceli za pomoci světelné a rastrovací elektronové mikroskopie. Proces určování jednotlivých parametrů byl navíc podpořen parametrickými studiemi. Při srovnání experimentálně a numericky určené J-R křivky bylo zjištěno, že proces šíření trhliny není dostatečně postihnut. Příčina byla shledána v nedostatečné kalibraci parametrů modelu patrně jako důsledek možné nejednoznačnosti metody jednoho tělesa.

The contribution deals with the simulation of R-curve using complete Gurson model of ductile fracture. The R-curve was experimentally determined for a Eurofer97 steel on sub-sized three-point-bend geometry in previous study. To apply complete Gurson model the parameters describing the voids' behaviour and characteristic length parameter need to be determined. The nucleation parameters were identified by single specimen method of smooth tensile test specimen and from metallographic examination of fracture micro-mechanism. The characteristic length parameter was derived by fitting load versus deflection curves of sub-sized specimens. The simulations of the tests were carried out by FEM software ABAQUS 6.11 in Standard and Explicit modules. The identification was supported by parametric studies. Comparing experimental and simulated R-curve the ductile tearing was not successfully achieved. Insufficient calibrated parameters as a result non-uniqueness problem of single specimen method were found.

kompletní Gurson model, metoda jednoho tělesa, Eurofer97, R-křivka

complete Gurson model, single specimen approach, Eurofer97, R-curve

2012

14.05.2012

Institute of Theoretical and Applied Mechanics

Praha

978-80-86246-40-6

Engineering mechanics 2012

1253–1258

6