Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною
Розглянуто крайову задачу теорії пружності для скінченного ортотропного тіла із похилою крайовою тріщиною. Тіло перебуває під дією одновісного навантаження, а тріщина розташована вздовж однієї з осей ортотропії матеріалу під кутом до напрямку прикладання навантаження. Для дослідження механізмів зро...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2020 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2020
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173049 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною / М.Ф. Селіванов, В.В. Процан // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 7. — С. 32-42. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-173049 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Селіванов, М.Ф. Процан, В.В. 2020-11-19T17:41:12Z 2020-11-19T17:41:12Z 2020 Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною / М.Ф. Селіванов, В.В. Процан // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 7. — С. 32-42. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2020.07.032 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173049 539.421 Розглянуто крайову задачу теорії пружності для скінченного ортотропного тіла із похилою крайовою тріщиною. Тіло перебуває під дією одновісного навантаження, а тріщина розташована вздовж однієї з осей ортотропії матеріалу під кутом до напрямку прикладання навантаження. Для дослідження механізмів зростання тріщини використано модель зони зчеплення (когезійну модель) для змішаного режиму руйнування. Закон зчеплення–відриву передбачає зв'язаність нормальних і тангенціальних зчеплень у потенціальній формі. Використано два закони, які будуються на основі законів простих режимів руйнування (нормальний відрив та поперечний зсув) з різними формами змішаності, але без параметрів змішаності режимів. Побудовано алгоритм розв'язування задачі для визначення параметрів граничної рівноваги тріщини методом скінченних елементів. Наведено приклад обчислення параметрів граничного стану та відповідного поля напружень для двох когезійних законів змішаного режиму руйнування. Досліджено вплив форми змішаності когезійних законів на параметри граничного стану. Для дослідженого діапазону параметрів ортотропії встановлено, що форма змішаності двох поширених в літературі когезійних законів дає похибку у визначенні граничного рівня навантаження менше п'яти відсотків. Ця розбіжність зменшується із зменшенням довжини зчеплення. The boundary-value problem of the theory of elasticity for a finite orthotropic plate with an oblique edge crack is considered. A tensile load is applied to a cracked body, and the crack is located along the orthotropy axis, which is not aligned with the loading direction. A cohesive zone model for the mixed fracture mode is used to study crack growth mechanisms. The traction— separation laws are represented in the potential form. In this case, normal and tangential tractions are given by partial derivatives of the dissipation potential with respect to the corresponding separations. Two cohesive laws of different mixity forms are constructed basing on the pure-mode fracture models (normal separation and transverse shear) with no mode mixity parameters. An algorithm for the determination of critical state parameters of a crack using the finite-element method is constructed. An example of the calculation of critical load parameters and the corresponding stress field for the two cohesive laws of mixed-mode fracture is given. The impact of the mode-mixity form on the critical state parameters is studied. For the investigated range of orthotropic parameters, it is established that the mode-mixity of two cohesive laws well-known in the literature gives an error in determining the critical load to be less than five percent. This discrepancy decreases simultaneous ly with the cohesive length. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Механіка Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною Comparison of two potential-based cohesive models to predict the critical load of a finite orthotropic plate with oblique crack Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною |
| spellingShingle |
Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною Селіванов, М.Ф. Процан, В.В. Механіка |
| title_short |
Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною |
| title_full |
Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною |
| title_fullStr |
Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною |
| title_full_unstemmed |
Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною |
| title_sort |
порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною |
| author |
Селіванов, М.Ф. Процан, В.В. |
| author_facet |
Селіванов, М.Ф. Процан, В.В. |
| topic |
Механіка |
| topic_facet |
Механіка |
| publishDate |
2020 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Comparison of two potential-based cohesive models to predict the critical load of a finite orthotropic plate with oblique crack |
| description |
Розглянуто крайову задачу теорії пружності для скінченного ортотропного тіла із похилою крайовою тріщиною. Тіло перебуває під дією одновісного навантаження, а тріщина розташована вздовж однієї з осей ортотропії матеріалу під кутом до напрямку прикладання навантаження.
Для дослідження механізмів зростання тріщини використано модель зони зчеплення (когезійну модель)
для змішаного режиму руйнування. Закон зчеплення–відриву передбачає зв'язаність нормальних і тангенціальних зчеплень у потенціальній формі. Використано два закони, які будуються на основі законів простих
режимів руйнування (нормальний відрив та поперечний зсув) з різними формами змішаності, але без параметрів змішаності режимів.
Побудовано алгоритм розв'язування задачі для визначення параметрів граничної рівноваги тріщини
методом скінченних елементів. Наведено приклад обчислення параметрів граничного стану та відповідного
поля напружень для двох когезійних законів змішаного режиму руйнування.
Досліджено вплив форми змішаності когезійних законів на параметри граничного стану. Для дослідженого діапазону параметрів ортотропії встановлено, що форма змішаності двох поширених в літературі
когезійних законів дає похибку у визначенні граничного рівня навантаження менше п'яти відсотків. Ця розбіжність зменшується із зменшенням довжини зчеплення.
The boundary-value problem of the theory of elasticity for a finite orthotropic plate with an oblique edge crack
is considered. A tensile load is applied to a cracked body, and the crack is located along the orthotropy axis, which
is not aligned with the loading direction.
A cohesive zone model for the mixed fracture mode is used to study crack growth mechanisms. The traction—
separation laws are represented in the potential form. In this case, normal and tangential tractions are
given by partial derivatives of the dissipation potential with respect to the corresponding separations. Two
cohesive laws of different mixity forms are constructed basing on the pure-mode fracture models (normal separation
and transverse shear) with no mode mixity parameters.
An algorithm for the determination of critical state parameters of a crack using the finite-element method is
constructed. An example of the calculation of critical load parameters and the corresponding stress field for
the two cohesive laws of mixed-mode fracture is given.
The impact of the mode-mixity form on the critical state parameters is studied. For the investigated range of
orthotropic parameters, it is established that the mode-mixity of two cohesive laws well-known in the literature
gives an error in determining the critical load to be less than five percent. This discrepancy decreases simultaneous ly with the cohesive length.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173049 |
| citation_txt |
Порівняння двох потенціальних когезійних моделей для прогнозування граничного рівня навантаження скінченної ортотропної пластини з похилою тріщиною / М.Ф. Селіванов, В.В. Процан // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 7. — С. 32-42. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT selívanovmf porívnânnâdvohpotencíalʹnihkogezíinihmodeleidlâprognozuvannâgraničnogorívnânavantažennâskínčennoíortotropnoíplastinizpohiloûtríŝinoû AT procanvv porívnânnâdvohpotencíalʹnihkogezíinihmodeleidlâprognozuvannâgraničnogorívnânavantažennâskínčennoíortotropnoíplastinizpohiloûtríŝinoû AT selívanovmf comparisonoftwopotentialbasedcohesivemodelstopredictthecriticalloadofafiniteorthotropicplatewithobliquecrack AT procanvv comparisonoftwopotentialbasedcohesivemodelstopredictthecriticalloadofafiniteorthotropicplatewithobliquecrack |
| first_indexed |
2025-12-07T18:37:31Z |
| last_indexed |
2025-12-07T18:37:31Z |
| _version_ |
1850875735397367809 |