1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Вісник ТНТУ
  3. 2021
  4. Вісник ТНТУ, 2021, № 2 (102)
Link lub cytat. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36032

Pełny rekord metadanych
Pole DCWartośćJęzyk
dc.contributor.authorКондряков, Євген Олександрович
dc.contributor.authorХарченко, Валерій Володимирович
dc.contributor.authorKondriakov, Ievhen
dc.contributor.authorKharchenko, Valeriy
dc.date.accessioned2021-12-11T09:03:24Z-
dc.date.available2021-12-11T09:03:24Z-
dc.date.created2021-06-22
dc.date.issued2021-06-22
dc.date.submitted2021-03-30
dc.identifier.citationKondriakov I. Numerical simulation of dynamic shear tests for high-strength steels specimens / Ievhen Kondriakov, Valeriy Kharchenko // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2021. — Vol 102. — P. 110–120.
dc.identifier.issn2522-4433
dc.identifier.urihttp://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36032-
dc.description.abstractДля розроблення методики проведення випробувань на динамічний зсув зразків із високоміцних сталей проведено серію чисельних розрахунків із використанням методу скінчених елементів. За результатами аналізу літературних джерел та сучасних методів випробувань на ударний зсув для досліджень обрано форму зразка з двома зонами зсуву. Побудовано розрахункові моделі та проаналізовано вплив розміру скінчених елементів на отримані результати. Для оптимізації схеми навантаження та реалізації умов чистого зсуву при розрахунках варіювались різні параметри, такі, як розміри зразка та довжину зон зсуву L, розміри ударника, швидкість навантаження, граничні умови тощо. Отримані результати показали, що зі збільшенням довжини L область чистого зсуву зменшується й локалізується в центральній частині. При цьому швидкість деформацій збільшується при зменшенні довжини зон зсуву L. Для зменшення зони зсуву та енергії руйнування запропоновано конструкцію зразка з додатковими бічними надрізами. В таких зразках деформації зсуву зростають, відповідно умови деформування більш наближені до чистого зсуву. Показано, що радіус фасок виточок у зоні зсуву майже не впливає на отримані результати. Використовуючи модель Джонсона-Кука з урахуванням впливу швидкості деформації, проведено моделювання руйнування зразків із броньованої сталі Armox 500T із застосуванням відповідного критерію руйнування. Результати розрахунків показали, що початок руйнування відбувається в момент часу t ̴ 500 мкс у зонах концентраторів напружень (фасок). Далі розповсюдження тріщини відбувається вздовж зони зсуву. Таким чином така конструкція зразка та схема навантаження повинна забезпечити реалізацію умов чистого зсуву.
dc.description.abstractA series of numerical calculations using the finite element method was carried out to develop a dynamic shear testing method for high-strength steels specimens. The shape of the specimens with two shear zones was chosen for investigations. Obtained results made it possible to choose the optimal specimen size and loading scheme for realizing pure shear conditions. Using the Johnson-Cook model, taking into account the effect of the strain rate, the fracture of the specimens of armored steel Armox 500T was simulated using the appropriate fracture criterion. Obtained results showed that such a specimen design and loading scheme should ensure the implementation of pure shear conditions.
dc.format.extent110-120
dc.language.isoen
dc.publisherТНТУ
dc.publisherTNTU
dc.relation.ispartofВісник Тернопільського національного технічного університету (102), 2021
dc.relation.ispartofScientific Journal of the Ternopil National Technical University (102), 2021
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/S0734-743X(05)80005-3
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2016.11.012
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1051/jp4:20020679
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1023/A:1007647800529
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1007/s11340-015-0106-1
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/0167-6636(94)90060-4
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1046/j.1525-139X.2003.16092.x
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1007/BF02669646
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1007/s11043-010-9113-x
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1007/BF02411052
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1088/0508-3443/18/4/304
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2009.08.002
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2019.04.008
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/0013-7944(85)90052-9
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/0022-5096(76)90024-7
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2016.05.017
dc.subjectдинамічний зсув
dc.subjectшвидкість деформації
dc.subjectметод скінчених елементів
dc.subjectвисокоміцні сталі
dc.subjectdynamic shear
dc.subjectstrain rate
dc.subjectfinite element method
dc.subjecthigh-strength steels
dc.titleNumerical simulation of dynamic shear tests for high-strength steels specimens
dc.title.alternativeЧисельне моделювання випробувань на динамічний зсув зразків із високоміцних сталей
dc.typeArticle
dc.rights.holder© Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2021
dc.coverage.placenameТернопіль
dc.coverage.placenameTernopil
dc.format.pages11
dc.subject.udc539.4
dc.relation.references1. Meyer L.W., Kruger L. Drop-weight compression shear testing. ASM handbook, mechanical testing and evaluation. 2000. Vol. 8. P. 452–454.
dc.relation.references2. Wright T. W. The Physics and Mathematics of Shear Bands. Cambridge Monographs on Mechanics. Cambridge University Press. 2002. 260 p.
dc.relation.references3. Klepaczko J. R. An experimental technique for shear testing at high and very high strain rates. The case of a mild steel. International Journal of Impact Engineering. 1994. Vol. 15. No. 1. P. 25–39. DOI: https://doi.org/10.1016/S0734-743X(05)80005-3
dc.relation.references4. Pursche F., Meyer L. W. Correlation between dynamic material behavior and adiabatic shear phenomenon for quenched and tempered steels. Engineering Transactions. 2011. Vol. 59. No. 2. P. 67–84.
dc.relation.references5. Xu Z., Ding X., Zhang W., Huang F. A novel method in dynamic shear testing of bulk materials using the traditional SHPB technique. Int. J. Impact Eng. 2017. Vol. 101. P. 90–104. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2016.11.012
dc.relation.references6. Clos R., Schreppel U., Veit P. Temperature, microstructure and mechanical response during shear-band formation in different metallic materials. Journal de Physique. 2003. Vol. 110. No. 4. P. 111–116. DOI: https://doi.org/10.1051/jp4:20020679
dc.relation.references7. Wei Z., Li Y., Li J., Hu S. Formation mechanism of adiabatic shear band in Tungsten heavy alloys. Acta metallurgica sinica. 2000. Vol. 36. No. 12. P. 1263–1268. [In Chinese].
dc.relation.references8. Kalthoff J. F. Modes of dynamic shear failure in solids. International Journal of Fracture. 2000. Vol. 101. P. 1–31. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1007647800529
dc.relation.references9. Dorogoy A., Rittel D., Godinger A. A shear-tension specimen for large strain testing. Experimental Mechanics. 2015. Vol. 56. No. 3. P. 437–449. DOI: https://doi.org/10.1007/s11340-015-0106-1
dc.relation.references10. Meyer L. W., Staskewitsch E., Burblies A. Adiabatic shear failure under biaxial dynamic compression/shear loading. Mechanics of Materials. 1994. Vol. 17. No. 2–3. P. 203–214. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-6636(94)90060-4
dc.relation.references11. Yu J., Li J, Wei Z. Researches on adiabatic shear failure of tungsten heavy alloy and Ti6Al4V alloy. J. Ningbo Univ. 2003. Vol. 16. No. 4. P. 417–428. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1525-139X.2003.16092.x
dc.relation.references12. Dowling A. R., Harding J., Campbell J. D. The dynamic punching of metals. Journal of Institute of Metals. 1970. Vol. 98. P. 215–224.
dc.relation.references13. Meyer L. W., Andrade U. R., Chokshi A. H. The effect of grain size on the high-strain, high-strain-rate behavior of copper. Metallurgical and Materials Transactions A. 1995. Vol. 26. P. 2881–2893. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02669646
dc.relation.references14. Dodd B., Bai Y. Adiabatic shear localization: frontiers and advances. Elsevier, London. 2012. 468 p.
dc.relation.references15. Meyer L. W., Halle T. Shear strength and shear failure, overview of testing and behavior of ductile metals. Mech. Time-Depend Mater. 2011. Vol. 15. P. 327–340. DOI: https://doi.org/10.1007/s11043-010-9113-x
dc.relation.references16. Rittel D., Lee S., Ravichandran G. A Shear-compression specimen for large strain testing. Exp. Mech. 2002. Vol. 42. P. 58–64. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02411052
dc.relation.references17. Ferguson W. G., Hauser F. E., Dorn J. E. Dislocation damping in zinc single crystals. Brit. J. Appl. Phys. 1967. Vol. 18. P. 411–417. DOI: https://doi.org/10.1088/0508-3443/18/4/304
dc.relation.references18. Степанов Г. В. Упругопластическое деформирование и разрушение материалов при импульсном нагружении. Киев: Наук. думка, 1991. 288 с.
dc.relation.references19. Степанов Г. В., Федорчук В. А. Локализованный сдвиг в металлах при ударном нагружении. Проблемы прочности. 2000. № 2. С. 27–42.
dc.relation.references20. Xu Z., Ding X., Zhang W., Huang F. A novel method in dynamic shear testing of bulk materials using the traditional SHPB technique. Int. J. Impact Eng. 2017. Vol. 101. P. 90–104. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2016.11.012
dc.relation.references21. Peirs J. et al. The use of hat-shaped specimens to study the high strain rate shear behaviour of Ti–6Al–4V. International Journal of Impact Engineering. 2010. Vol. 37. P. 703–714. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2009.08.002
dc.relation.references22. Xu Z. et al. Plastic behavior and failure mechanism of Ti-6Al-4V under quasi-static and dynamic shear loading. International Journal of Impact Engineering. 2019. Vol. 130. P. 281–291. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2019.04.008
dc.relation.references23. Johnson G. R, Cook W. H. Fracture characteristics of three metals subjected to various strains, strain rates, temperatures and pressures. Eng. Fracture Mech. 1985. Vol. 21. P. 31–48. DOI: https://doi.org/10.1016/0013-7944(85)90052-9
dc.relation.references24. Hancock J. W., Mackenzie A. C. On the mechanisms of ductile failure in high-strength steels subjected to multi-axial stress-states. J. Mech. Phys. Solids. 1976. Vol. 24. P. 147–169. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5096(76)90024-7
dc.relation.references25. Iqbal M. A., Senthil K., Sharma P., Gupta N. K. An investigation of the constitutive behavior of Armox 500T steel and armor piercing incendiary projectile material. International Journal of Impact Engineering. 2016. Vol. 96. P. 146–164. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2016.05.017
dc.relation.referencesen1. Meyer L.W., Kruger L. Drop-weight compression shear testing. ASM handbook, mechanical testing and evaluation. 2000. Vol. 8. P. 452–454.
dc.relation.referencesen2. Wright T. W. The Physics and Mathematics of Shear Bands. Cambridge Monographs on Mechanics. Cambridge University Press. 2002. 260 p.
dc.relation.referencesen3. Klepaczko J. R. An experimental technique for shear testing at high and very high strain rates. The case of a mild steel. International Journal of Impact Engineering. 1994. Vol. 15. No. 1. P. 25–39. DOI: https://doi.org/10.1016/S0734-743X(05)80005-3
dc.relation.referencesen4. Pursche F., Meyer L. W. Correlation between dynamic material behavior and adiabatic shear phenomenon for quenched and tempered steels. Engineering Transactions. 2011. Vol. 59. No. 2. P. 67–84.
dc.relation.referencesen5. Xu Z., Ding X., Zhang W., Huang F. A novel method in dynamic shear testing of bulk materials using the traditional SHPB technique. Int. J. Impact Eng. 2017. Vol. 101. P. 90–104. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2016.11.012
dc.relation.referencesen6. Clos R., Schreppel U., Veit P. Temperature, microstructure and mechanical response during shear-band formation in different metallic materials. Journal de Physique. 2003. Vol. 110. No. 4. P. 111–116. DOI: https://doi.org/10.1051/jp4:20020679
dc.relation.referencesen7. Wei Z., Li Y., Li J., Hu S. Formation mechanism of adiabatic shear band in Tungsten heavy alloys. Acta metallurgica sinica. 2000. Vol. 36. No. 12. P. 1263–1268. [In Chinese].
dc.relation.referencesen8. Kalthoff J. F. Modes of dynamic shear failure in solids. International Journal of Fracture. 2000. Vol. 101. P. 1–31. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1007647800529
dc.relation.referencesen9. Dorogoy A., Rittel D., Godinger A. A shear-tension specimen for large strain testing. Experimental Mechanics. 2015. Vol. 56. No. 3. P. 437–449. DOI: https://doi.org/10.1007/s11340-015-0106-1
dc.relation.referencesen10. Meyer L. W., Staskewitsch E., Burblies A. Adiabatic shear failure under biaxial dynamic compression/shear loading. Mechanics of Materials. 1994. Vol. 17. No. 2–3. P. 203–214. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-6636(94)90060-4
dc.relation.referencesen11. Yu J., Li J, Wei Z. Researches on adiabatic shear failure of tungsten heavy alloy and Ti6Al4V alloy. J. Ningbo Univ. 2003. Vol. 16. No. 4. P. 417–428. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1525-139X.2003.16092.x
dc.relation.referencesen12. Dowling A. R., Harding J., Campbell J. D. The dynamic punching of metals. Journal of Institute of Metals. 1970. Vol. 98. P. 215–224.
dc.relation.referencesen13. Meyer L. W., Andrade U. R., Chokshi A. H. The effect of grain size on the high-strain, high-strain-rate behavior of copper. Metallurgical and Materials Transactions A. 1995. Vol. 26. P. 2881–2893. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02669646
dc.relation.referencesen14. Dodd B., Bai Y. Adiabatic shear localization: frontiers and advances. Elsevier, London. 2012. 468 p.
dc.relation.referencesen15. Meyer L. W., Halle T. Shear strength and shear failure, overview of testing and behavior of ductile metals. Mech. Time-Depend Mater. 2011. Vol. 15. P. 327–340. DOI: https://doi.org/10.1007/s11043-010-9113-x
dc.relation.referencesen16. Rittel D., Lee S., Ravichandran G. A Shear-compression specimen for large strain testing. Exp. Mech. 2002. Vol. 42. P. 58–64. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02411052
dc.relation.referencesen17. Ferguson W. G., Hauser F. E., Dorn J. E. Dislocation damping in zinc single crystals. Brit. J. Appl. Phys. 1967. Vol. 18. P. 411–417. DOI: https://doi.org/10.1088/0508-3443/18/4/304
dc.relation.referencesen18. Stepanov G. V. Uprugoplasticheskoe deformirovanie i razrushenie materialov pri impul`snom nagruzhenii. Kiev: Nauk. dumka, 1991. 288 p. [In Russian].
dc.relation.referencesen19. Stepanov G. V., Fedorchuk V. A. Lokalizovanny`j sdvig v metallakh pri udarnom nagruzhenii. Problemy` prochnosti. 2000. No. 2. P. 27–42. [In Russian].
dc.relation.referencesen20. Xu Z., Ding X., Zhang W., Huang F. A novel method in dynamic shear testing of bulk materials using the traditional SHPB technique. Int. J. Impact Eng. 2017. Vol. 101. P. 90–104. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2016.11.012
dc.relation.referencesen21. Peirs J. et al. The use of hat-shaped specimens to study the high strain rate shear behaviour of Ti–6Al–4V. International Journal of Impact Engineering. 2010. Vol. 37. P. 703–714. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2009.08.002
dc.relation.referencesen22. Xu Z. et al. Plastic behavior and failure mechanism of Ti-6Al-4V under quasi-static and dynamic shear loading. International Journal of Impact Engineering. 2019. Vol. 130. P. 281–291. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2019.04.008
dc.relation.referencesen23. Johnson G. R, Cook W. H. Fracture characteristics of three metals subjected to various strains, strain rates, temperatures and pressures. Eng. Fracture Mech. 1985. Vol. 21. P. 31–48. DOI: https://doi.org/10.1016/0013-7944(85)90052-9
dc.relation.referencesen24. Hancock J. W., Mackenzie A. C. On the mechanisms of ductile failure in high-strength steels subjected to multi-axial stress-states. J. Mech. Phys. Solids. 1976. Vol. 24. P. 147–169. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5096(76)90024-7
dc.relation.referencesen25. Iqbal M. A., Senthil K., Sharma P., Gupta N. K. An investigation of the constitutive behavior of Armox 500T steel and armor piercing incendiary projectile material. International Journal of Impact Engineering. 2016. Vol. 96. P. 146–164. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2016.05.017
dc.identifier.citationenKondriakov I., Kharchenko V. (2021) Numerical simulation of dynamic shear tests for high-strength steels specimens. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 102, pp. 110-120.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.02.110
dc.contributor.affiliationІнститут проблем міцності імені Г. С. Писаренка НАН України, Київ, Україна
dc.contributor.affiliationG. S. Pisarenko Institute for Problems of Strength of the NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine
dc.citation.journalTitleВісник Тернопільського національного технічного університету
dc.citation.volume102
dc.citation.spage110
dc.citation.epage120
Występuje w kolekcjach:Вісник ТНТУ, 2021, № 2 (102)

Pliki tej pozycji:
Plik Opis WielkośćFormat 
TNTUSJ_2021v102_Kondriakov_I-Numerical_simulation_110-120.pdf4,92 MBAdobe PDFPrzeglądanie/Otwarcie
TNTUSJ_2021v102_Kondriakov_I-Numerical_simulation_110-120.djvu707,7 kBDjVuPrzeglądanie/Otwarcie
TNTUSJ_2021v102_Kondriakov_I-Numerical_simulation_110-120__COVER.png1,24 MBimage/pngPrzeglądanie/Otwarcie
Prosty rekord


Pozycje DSpace są chronione prawami autorskimi