Fracture and Fatigue Analysis for a Cracked Carabiner Using 3D Finite Element Simulations

• Дата: 2015
• Автори: Aliha, M.R.M., Bahmani, A., Akhondi, S.
• Формат: Стаття
• Мова: English
• Опубліковано: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2015
• Назва видання: Проблемы прочности
• Теми: Научно-технический раздел
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173401
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Fracture and Fatigue Analysis for a Cracked Carabiner Using 3D Finite Element Simulations / M.R.M. Aliha, A. Bahmani, S. Akhondi // Проблемы прочности. — 2015. — № 6. — С. 129-144. — Бібліогр.: 41 назв. — англ.

Выполнено численное моделирование процесса усталостного разрушения соединительного карабина из сплава Al-7075 с малой краевой трещиной для типичных условий эксплуатационного нагружения. С использованием метода конечных элементов в трехмерной постановке определены характеристики разрушения материала по смешанной моде для различных условий нагружения и конфигураций трещины (включая ее длину, глубину и угол наклона). Согласно полученным результатам, деформацией исследуемого карабина по моде III ввиду ее малости можно пренебречь, вследствие чего разрушение происходит по смешанному механизму отрывасдвига (смешанная мода I/II). Проведен расчет коэффициентов интенсивности напряжений (KI и KII ) и сингулярных Т-напряжений. Показано, что знак и значение этих параметров разрушения определяются геометрией и ориентацией трещины. Рассчитаны критическая длина трещины и живучесть карабина с трещиной при повторно-переменном нагружении на основании известных критериев разрушения и моделей роста усталостной трещины.