Finite element method in nonlinear continuum mechanics and application in crack propagation problems
Project goals
The project comprises fundamental research in continuum mechanics (finite strains, constitutive relations), implementation of the finite element method, and crack propagation problems. Its central ideas can be stated as follows: 1) Establishment of the current state and categorisation of finite strain descriptions; derivation of the objective stress change in the rate formulation. 2) Implementation of the elastic-plastic constitutive model with nonlinear kinematic hardening in the finite element package, taking into account large deformations. 3) Development of the unique three-dimensional elastic-plastic model of the plane crack with curved front, propagating through a solid body of arbitrary shape. The model based on the finite element method shouldrespect contact boundary conditions on the crack surface, motion of the crack front, large strains, and cyclic elastic-plastic features of the material under consideration. The programs should be used for fatigue crack growth simulations on CT ste
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
—
Main participants
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
—
Alternative language
Project name in Czech
Metoda konečných prvků v nelineární mechanice kontinua a aplikace v problémech šíření trhlin
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na výzkum v oblasti mechaniky kontinua (velké deformace, konstitutivní vztahy), na implementaci metody konečných pvrků a na problematiku šíření trhlin. Konkrétní cíle jsou: 1) kategorizace teorií velkých deformací, odvození objektivního vzorce pro časovou změnu tenzoru napětí v rychlostní formulaci, 2) rozšíření výpočtového systému MKP o elasticko-plastický model nelineárního kinematického zpevnění a velké deformace, 3) vývoj unikátního trojdimenzionálního elastoplastickéhomodelu rovinné únavové trhliny s obecně zakřiveným čelem, šířící se v masívním tělese složitého tvaru. Model, založený na metodě konečných prvků, bude respektovat kontakt lomových ploch při zavírání a otevírání trhliny, pohyb trhliny, velké deformace v oblasti koncentrace plastické deformace před trhlinou a cyklické elastoplastické vlastnosti materiálu. Model bude použit k simulaci růstu skutečných únavových thlin v CT tělesech z oceli a Al7010 s cílem získat zásadní nové poznatky zejména o vlivu stísn
Scientific branches
R&D category
—
CEP classification - main branch
JC - Computer hardware and software
CEP - secondary branch
JL - Fatigue and fracture mechanics
CEP - another secondary branch
JJ - Other materials
20206 - Computer hardware and architecture
20306 - Audio engineering, reliability analysis
20502 - Paper and wood
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
21001 - Nano-materials (production and properties)
21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Projekt umožnil zpřesnit dosavadní výpočetní postupy používané v úlohách nelineární lomové mechaniky. Výsledky byly publikovány na významných mezinárodních konferencích a v recenzovaných časopisech. Ocenit je potřeba i přímé průmyslové aplikace v letecké
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 1999
Realization period - end
Jan 1, 2001
Project status
U - Finished project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP/2002/GA0/GA02GA/U/N/7:3
Data delivery date
Apr 1, 2003
Finance
Total approved costs
5,524 thou. CZK
Public financial support
3,917 thou. CZK
Other public sources
3,698 thou. CZK
Non public and foreign sources
677 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
5 524 CZK thou.
Public support
3 917 CZK thou.
70%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JC - Computer hardware and software
Solution period
01. 01. 1999 - 01. 01. 2001