Моля, използвайте този идентификатор за цитиране или линк към този публикация: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/32372

Заглавие: Методика визначення характеристик тріщиностійкості металів при динамічному навантаженні (нормальний відрив)
Други Заглавия: Method Determination of crack growth resistance characteristics of metals under dynamic loading (Mode I)
Автори: Бойко, В.
Іваницький, Ярослав Лаврентійович
Штаюра, Степан Теодорович
Boyko, V.
Ivanytskyi, Ya.
Shtajura, S.
Affiliation: Фізико-механічний інститут ім. Г.В.Карпенка
Національної академії наук України, Львів
Bibliographic description (Ukraine): Бойко В. Методика визначення характеристик тріщиностійкості металів при динамічному навантаженні (нормальний відрив) / Бойко В., Іваницький Я., Штаюра С. // Вісник ТДТУ. — Т. : ТДТУ, 2004. — Том 9. — № 3. — С. 24–33. — (Механіка та матеріалознавство).
Bibliographic description (International): Boyko V., Ivanytskyi Ya., Shtajura S. (2004) Metodyka vyznachennia kharakterystyk trishchynostiikosti metaliv pry dynamichnomu navantazhenni (normalnyi vidryv) [Method Determination of crack growth resistance characteristics of metals under dynamic loading (Mode I)]. Scientific Journal of TSTU (Tern.), vol. 9, no 3, pp. 24-33 [in Ukrainian].
Is part of: Вісник Тернопільського державного технічного університету, 3 (9), 2004
Scientific Journal of the Ternopil State Technical University, 3 (9), 2004
Journal/Collection: Вісник Тернопільського державного технічного університету
Issue: 3
Volume: 9
Дата на Публикуване: 28-Дек-2004
Date of entry: 27-Авг-2020
Издател: ТДТУ
TSTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
UDC: 539.375
620.178.7
620.172.2
624.07
Number of pages: 10
Page range: 24-33
Start page: 24
End page: 33
Резюме: Держстандартом України введено в дію ДСТУ 2576-94 „Методи механічних випробовувань металів на тріщиностійкість під дією імпульсного навантаження” за редакцією Г. В. Степанова із ІПМ НАН України. Для визначення характеристик динамічної тріщиностійкості використовують кільцеві зразки з двома радіальними втомними тріщинами на внутрішній поверхні зразка. Але через низку причин ця методика не отримала конкретного впровадження в практику заводських та наукових лабораторій. Нами викладено дві основні методики визначення динамічної тріщиностійкості матеріалів на балкових та циліндричних зразках із вихідною тріщиною. З цією метою застосовується змішаний числово-експериментальний підхід, який ґрунтується на поєднанні напіваналітичного методу скінченних елементів(МСЕ) та результатів експериментальних досліджень. Динамічні коефіцієнти інтенсивності напружень(ДКІН) визначаються за допомогою простих залежностей, які містять параметри, що визначаються чисельно та експериментально. Для найуживаніших розмірів зразків числові значення цих параметрів подані у вигляді простих аналітичних виразів. Розроблена інформаційно-вимірювальна система дозволяє вводити цифрові сигнали в пам’ять комп’ютера, розраховувати на основі отриманих даних динамічну тріщиностійкість, унаочнювати вихідні сигнали у табличній та графічній формах на екрані дисплея. Запропоновані підходи відкривають широку перспективу застосування циліндричних та балкових зразків для визначення ДКІН, методів обробки та аналізу результатів експерименту.
According to the given recommendations the methods of mechanical testing for evaluation of crack growth resistance characteristics under dynamic beam and cylindrical specimens loading at temperatures from -263 to 400oC are established. In the recommended instructions two main procedures of dynamic crack growth resistance evaluation on the beam and cylindrical specimens with an outgoing crack are proposed. The complex numerical-experimental approach, based on the combination of a semianalitycal method of finite elements(FEM) and experimental testing results is used for this purpose. The dynamic stress intensity factors(DSIF) are determined by simple dependences, which have parameters, calculated numerically and experimentally. For the widely specimen dimensions, numerical values of these parameters are given as simple analytical expressions. The information measuring system allow used to introduce the us digital signal into computer memory, calculate the dynamic crack growth resistance using the obtained data and to present the output signals in the form of tables and plots on the display. The values of DSIF calculated by FEM and the presented formulas were verified, proving the correctness of the obtained results. Fractographic analysis of the specimen fracture surface allowed to establish the critical criteria of formulas application. The proposed approaches open wide prospects of the cylindrical and beam specimen application for evaluation of DSIF, methods of processing and analysis of the experimental data.
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/32372
ISSN: 1727-7108
References (Ukraine): 1. РД 50 - 344 - 82. МУ. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испы¬тବний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (тре¬щиностойкости) при динамическом нагружении. -М.: Из-во стандартов. -1983. -51с.
2. Draft British Standard Fracture Mechanics Toughness Test. Method for determina¬tion of dynamic fracture toughness of metallic materials. BH Part 3. Draft 3. -1991.
3. Proposed ESIS Instrumented Charpy - V Impact test Method. Draft 10. January 14, 1994. -p.14.
4. “Standard Methods for Notched Bar Impact testing of Metallic Materials” E23 ASM Handbook. -v.8. -1997. -P.259-297.
5. Андрейків О. Є., Бойко В. М., Ковчик С. Є., та інші. Динамічний розтяг циліндричного зразка з кільцевою тріщиною // Фіз.-хім. механіка матеріалів. -2000. -№3. -С.52-60.
6. Andreykiv O. Ye., Bojko V. M., Kovchyk S. Ye., et. al. The estimation of dynamic stress intensity factor for precracked cylindrical tension specimens / Abstract volumes 13th European Conf. of Fracf, 6-9 september 2000, San Sebastian, 2000.
7. Андрейкив О. Є., Ковчик С. Є., Ходань И. В. и др. К вопросу о методах определения динамической трещиностойкости конструкционных материалов // Проблемы машиностроения и автоматизации. –1997. -№5-6. –С.22-35.
8. Андрейків О. Є., Бойко В. М., Ковчик С. Є., та інші..Методи та засоби визначення динамічної тріщиностійкості матеріалів // Оцінка й обґрунтування продовження ресурсу елементів конструкцій – Київ, ІПМ НАНУ, 2000. –С.201-206.
9. Андрейкив А. Е., Рокач И. В. Упрощенный метод определения зависимости от времени коэффициента интенсивности напряжений при испытании балочных образцов на безопорный ударный изгиб. Физико - химическая механика материалов// -1989, № 5, -С.42-51.
10. Рокач И. В. Упрощенный метод определения зависимости от времени коэффициента интенсивности напряжений при испытаниях образцов на трехточечный ударный изгиб // Физ.-хим. механика материалов. -1990. -№3. -С.79-83.
11. Rokach I. V. Modal approach for processing one- and three-point bend test data for DSIF-time diagram determination. Part I - Theory // Fatigue and Fract. Eng. Mat. and Struct. - 1998. -21. -P.1007-1014.
12. Rokach I. V. Modal approach for processing one- and three-point bend test data for DSIF-time diagram determination. Part II - Calculations and results // Fatigue and Fract. Eng. Mat. and Struct. - 1998. -21. -P.1015-1026.
13. Wich G. Ein Beitrag zur Ermittlung von Risszahigkeiten beischlagatiger Belastung: Diss. TH. - Munchen, 1986.
14. Kalthoff J. F., Winkler S. Failure mode transition at high rates of shear loading. //Proc. Conf. an Impact Loading and Dynamic Behavior of Materials. (May 18-22,1987, Bremen, West Germany, -1987. –P. 185-196.
15. Shokey D. A., Erlich D. C., Kalthoff J. F., et all. Short - pulse fracture mechanics // Eng. Fract. Mech. -1986. -23. -P.311-319.
References (International): 1. RD 50 - 344 - 82. MU. Raschety i ispytaniia na prochnost. Metody mekhanicheskikh ispy¬ta¬¬nii metallov. Opredelenie kharakteristik viazkosti razrusheniia (tre¬shchinostoikosti) pri dinamicheskom nahruzhenii. -M., Iz-vo standartov. -1983. -51p.
2. Draft British Standard Fracture Mechanics Toughness Test. Method for determina¬tion of dynamic fracture toughness of metallic materials. BH Part 3. Draft 3. -1991.
3. Proposed ESIS Instrumented Charpy - V Impact test Method. Draft 10. January 14, 1994. -p.14.
4. "Standard Methods for Notched Bar Impact testing of Metallic Materials" E23 ASM Handbook. -v.8. -1997. -P.259-297.
5. Andreikiv O. Ye., Boiko V. M., Kovchyk S. Ye., ta inshi. Dynamichnyi roztiah tsylindrychnoho zrazka z kiltsevoiu trishchynoiu, Fiz.-khim. mekhanika materialiv. -2000. -No 3. -P.52-60.
6. Andreykiv O. Ye., Bojko V. M., Kovchyk S. Ye., et. al. The estimation of dynamic stress intensity factor for precracked cylindrical tension specimens, Abstract volumes 13th European Conf. of Fracf, 6-9 september 2000, San Sebastian, 2000.
7. Andreikiv O. Ye., Kovchik S. Ye., Khodan I. V. and other K voprosu o metodakh opredeleniia dinamicheskoi treshchinostoikosti konstruktsionnykh materialov, Problemy mashinostroeniia i avtomatizatsii. –1997. -No 5-6. –P.22-35.
8. Andreikiv O. Ye., Boiko V. M., Kovchyk S. Ye., ta inshi..Metody ta zasoby vyznachennia dynamichnoi trishchynostiikosti materialiv, Otsinka y obgruntuvannia prodovzhennia resursu elementiv konstruktsii – Kyiv, IPM NANU, 2000. –P.201-206.
9. Andreikiv A. E., Rokach I. V. Uproshchennyi metod opredeleniia zavisimosti ot vremeni koeffitsienta intensivnosti napriazhenii pri ispytanii balochnykh obraztsov na bezopornyi udarnyi izhib. Fiziko - khimicheskaia mekhanika materialov// -1989, No 5, -P.42-51.
10. Rokach I. V. Uproshchennyi metod opredeleniia zavisimosti ot vremeni koeffitsienta intensivnosti napriazhenii pri ispytaniiakh obraztsov na trekhtochechnyi udarnyi izhib, Fiz.-khim. mekhanika materialov. -1990. -No 3. -P.79-83.
11. Rokach I. V. Modal approach for processing one- and three-point bend test data for DSIF-time diagram determination. Part I - Theory, Fatigue and Fract. Eng. Mat. and Struct, 1998. -21. -P.1007-1014.
12. Rokach I. V. Modal approach for processing one- and three-point bend test data for DSIF-time diagram determination. Part II - Calculations and results, Fatigue and Fract. Eng. Mat. and Struct, 1998. -21. -P.1015-1026.
13. Wich G. Ein Beitrag zur Ermittlung von Risszahigkeiten beischlagatiger Belastung: Diss. TH, Munchen, 1986.
14. Kalthoff J. F., Winkler S. Failure mode transition at high rates of shear loading. //Proc. Conf. an Impact Loading and Dynamic Behavior of Materials. (May 18-22,1987, Bremen, West Germany, -1987. –P. 185-196.
15. Shokey D. A., Erlich D. C., Kalthoff J. F., et all. Short - pulse fracture mechanics, Eng. Fract. Mech. -1986. -23. -P.311-319.
Content type: Article
Показва се в Колекции:Вісник ТДТУ, 2004, том 9, № 3



Публикацияте в DSpace са защитени с авторско право, с всички права запазени, освен ако не е указно друго.