Solution of general stress concentrators in anisotropic heterogeneous media via combination of FEM and continuously distributed dislocation technique
Project goals
An increasing exploitation of composite materials, protective surface layers, thermal barriers or functionally gradient materials requires to extend safety assessment approaches of the fracture mechanics, originally developed for isotropic homogeneous materials, to the field of anisotropic, strongly heterogeneous media. A typical situation is that of crack at the interface of anisotropic materials, like neighbouring plies in laminates, matrix/fibre or surface layer/substrate interfaces. The problem isfurther complicated due to crack face bridging by particles or fibres and non-linear material response in the wake of crack respectively. Recently, the technique of so-called two state interaction integrals has been increasingly applied to the evaluationoffracture mechanics parameters. A necessary condition for success of this approach is the existence of an "auxiliary" solution. The project will aim to develop an effective tool for the determination of (generalised) stress intensity factors as well as
Keywords
Computational fracture mechanicscomposite materialstwo state interaction integralsmaterial int
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 8 (SGA02005GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
101/05/0320
Alternative language
Project name in Czech
Řešení obecných koncentrátorů napětí v anisotropních heterogenních prostředích pomocí kombinace MKP a techniky spojitě rozložených dislokací
Annotation in Czech
Rostoucí využívání kompozitních materiálů, ochranných povrchových vrstev, tepelných bariér, vrstevnatých nebo funkčně gradientních materiálů vyžaduje rozšířit hodnotící postupy lomové mechaniky, vypracované pro izotropní homogenní materiály, do oblasti anisotropních, silně heterogenních prostředí. Typickou situací je trhlina na hranici dvou anisotropních prostředí, např. lamel laminátu, matrice a vlákna či povrchové vrstvy a substrátu. Problém bývá komplikován přemostěním líců trhliny další fází a nelineární materiálovou odezvou v brázdě trhliny. Pro výpočet lomově mechanických parametrů se v poslední době ujala technika tzv. interakčních integrálů nezávislých na integrační cestě. Nutnou podmínkou pro jejich použití je existence tzv. "pomocného" řešení. Smyslem projektu je vytvořit efektivní nástroj pro stanovení (zobecnělých) součinitelů intenzity napětí a T napětí pro anisotropní těleso s bimateriálovým rozhraním pomocí kombinace MKP a techniky spojitě rozložených dislokací. Techniku spojitě
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JI - Composite materials
CEP - secondary branch
JL - Fatigue and fracture mechanics
CEP - another secondary branch
JR - Other machinery industry
20301 - Mechanical engineering
20306 - Audio engineering, reliability analysis
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The limits of the validity of standard crack linear elastic fracture mechanics are extended to problems connected with failure of structures caused by general non-crack like singular stress concentrators. As a model of general singular stress intensity a
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2005
Realization period - end
Dec 31, 2007
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 2, 2007
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP08-GA0-GA-U/04:3
Data delivery date
Dec 16, 2008
Finance
Total approved costs
2,380 thou. CZK
Public financial support
2,380 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
2 380 CZK thou.
Public support
2 380 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JI - Composite materials
Solution period
01. 01. 2005 - 31. 12. 2007