Crack initiation and propagation from interface-related singular stress concentrators
Project goals
The objective of the project is the overall stability assessment of crack initiation and propagation from a bi-material notch. Three possible failure manners can occur: (i) Fracture initiation and propagation into the volume of a material part under a general direction (ii) Debonding of the interface (iii) Crack initiation and propagation into one of the materials in the direction parallel with the interface. Since the first and the second manners have been studied by us or they are available in the literature, the initiation and propagation of a crack parallel to the interface is the main topic of the project. Generally, this failure mode occurs when parameters of fracture-mechanics resistance of an interface are higher than the parameters corresponding to particular material part. Within the proposed project generalization of linear elastic and elastic-plastic fracture mechanics will be performed for mixed-mode crack initiation and propagation parallel to the interface. Finally, the overall stability criteria considering all the three potential failure manners will be suggested.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 13 (SGA02010GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P108-10-2049
Alternative language
Project name in Czech
Iniciace a šíření trhliny ze singulárních koncentrátorů napětí souvisejících s rozhraním
Annotation in Czech
Podstatou projektu je souhrnné posouzení podmínek iniciace a šíření trhliny z bi-materiálového vrubu. Při vzniku porušení se vyskytují tři hlavní způsoby: (i) Iniciace a šíření trhliny v obecném směru do objemu jedné z materiálových komponent. (ii) Porušení v rozhraní. (iii) Iniciace a šíření trhliny do jednoho z materiálů ve směru rovnoběžném s rozhraním. Vzhledem k tomu, že první a druhý způsob jsme již studovali, případně se jejich studium vyskytuje v literatuře, bude hlavním cílem projektu popsat podmínky, při kterých se trhlina z bi-materiálového vrubu iniciuje a šíří ve směru rovnoběžném s rozhraním. Tento způsob porušení se vyskytuje v případech, kdy parametry lomově-mechanické odolnosti rozhraní jsou vyšší než tyto parametry odpovídající některé materiálové části. V rámci projektu bude provedeno zobecnění lineárně elastické a elasticko-plastické lomové mechaniky popisující podmínky vzniku a šíření trhliny při kombinovaném módu ve směru rovnoběžném s rozhraním. Nakonec bude sestaveno souhrnné kritérium stability uvažující všechny tři potenciální způsoby vzniku porušení.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JL - Fatigue and fracture mechanics
CEP - secondary branch
JI - Composite materials
CEP - another secondary branch
—
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
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Theoretical modeling of crack initiation and propagation in the bi-material is satisfactory but better comparison with experiment is missing. The most of results originated from the leader of the project. Two his co-leaders do not contribute significantly, particularly one from ČVUT in spite of consuming of nearly third of the budget. There were no proper collaboration between participants.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2010
Realization period - end
Dec 31, 2012
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 1, 2012
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP13-GA0-GA-U/02:3
Data delivery date
May 17, 2016
Finance
Total approved costs
3,387 thou. CZK
Public financial support
3,387 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 387 CZK thou.
Public support
3 387 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JL - Fatigue and fracture mechanics
Solution period
01. 01. 2010 - 31. 12. 2012