- Tytuł:
-
Modelling creep, ratchetting and failure in structural components subjected to thermo-mechanical loading
Modelowanie pełzania, ratchetingu oraz zniszczenia elementów konstrukcyjnych poddawanych obciążeniom termo-mechanicznym - Autorzy:
-
Dunne, F. P. E.
Lin, J.
Hayhurst, D. R.
Makin, J. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/280783.pdf
- Data publikacji:
- 2006
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
- Tematy:
-
obciążenia termomechaniczne
zniszczenia konstrukcji
cykle termiczne
creep damage
cyclic plasticity damage
thermo-mechanical loading
FE modelling
thermo-mechanical testing - Opis:
-
Experiments have been described in which copper components have been subjected to combined cyclic thermal and constant mechanical loading. Two thermal cycles were employed leading to predominantly cyclic plasticity damage and balanced creep - cyclic plasticity damage loading cycles. The combined loading led to component ratchetting and ultimately to failure. Continuum damage-based finite element techniques have been developed for combined cyclic plasticity, creep and ratchetting in components subjected to thermo-mechanical loading. Cycle jumping techniques have been employed within the finite element formulation to minimise computer CPU times. The finite element methods have been used to predict the behaviour of the copper components tested experimentally and the results compared. Steady-state ratchet rates were found to be well predicted by the models. Modes of failure and component lifetimes were also found to be reasonably well predicted. The experimental results demonstrate the importance of isotropic cyclic hardening on the initial component ratchetting rates.
W pracy przedstawiono doświadczenia, w których miedziane elementy poddawano złożonym obciążeniom zawierającym cykle termiczne i obciążenia stałe. Zastosowano dwa cykle termiczne prowadzące do uszkodzenia z przewagą cyklicznej plastyczności i zrównoważonego pełzania oraz cykle obciążeń wywołujących uszkodzenie typowe dla cyklicznej plastyczności. Obciążenia złożone wywoływały ratcheting badanych elementów, a w efekcie końcowym zniszczenie. Techniki metody elementów skończonych kontynualnej mechaniki uszkodzeń zostały rozwinięte dla cyklicznej plastyczności w złożonym stanie naprężenia, pełzania oraz ratchetingu w elementach poddawanych obciążeniom termo-mechanicznym. W sformułowaniu metody elementów skończonych, aby zminimalizować czasy centralnego procesora (CPU) komputera, zastosowano techniki skoków cyklicznych. Metody elementów skończonych zastosowano w przewidywaniu zachowania się elementów miedzianych wcześniej badanych doświadczalnie, a otrzymane wyniki porównano. Zaproponowane modele w sposób satysfakcjonujący pozwalają przewidywać prędkości stanu ustalonego ratchetingu. Także przewidywania dotyczące sposobów zniszczenia oraz żywotności badanych elementów są zadowalające. Wyniki doświadczalne pokazują istotny wpływ izotropowego wzmocnienia cyklicznego na początkowe składowe prędkości ratchetingu. - Źródło:
-
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2006, 44, 3; 667-689
1429-2955 - Pojawia się w:
- Journal of Theoretical and Applied Mechanics
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł