Linear elastic fracture mechanics of a bi-material wedge
Project goals
Existence of general singular stress concentrators in engineering structures influences distinctly the stress distribution in structures and their working potential. Current methods of fracture mechanics that are valid for description of crack typestressconcentrators (i.e. with stress singularity exponent p = 1/2) cannot be used for these cases. Project is focused on fracture mechanics analysis of bi-material wedge, which is considered as synthesis of two general singular stress concentrators(V-notch and bi-material interface). For this case, the stress singularity exponent p is in interval 0 < p < 1 and depends on open angle characterizing V-notch and bi-material parameters characterizing both materials. The object of the project is todescribe bi-material wedge behaviour from linear fracture mechanics point of view, notably to determine instability conditions (state when a crack is initiated at the tip of a bi-material wedge). Numerical model (based on finite element method) for
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Post-graduate (doctorate) grants
Call for proposals
Standardní projekty 3 (SGA02003GA1PD)
Main participants
Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
—
Alternative language
Project name in Czech
Lineární elastická lomová mechanika bi-materiálového vrubu
Annotation in Czech
Existence obecných singulárních koncentrátorů napětí v konstrukcích má velký vliv na rozložení napětí v tělese a tím i na jejich provozní životnost. Postupy klasické lomové mechaniky, které jsou platné pro popis chování koncentrátorů napětí typu trhlin(tj. s exponentem singularity napětí p = 1/2) nelze v těchto případech použít. Projekt je zaměřen na lomově-mechanickou analýzu bi-materiálového vrubu, který je chápán jako syntéza dvou obecných singulárních koncentrátorů napětí (V-vrubu abi-materiálovéhorozhraní). V tomto případě leží hodnota exponentu singularity napětí v intervalu 0 < p < 1 a závisí na úhlu otevření charakterizujícího V-vrub a na bi-materiálových parametrech, které charakterizují oba materiály. Cílem projektu jepopsat chování bi-materiálového vrubu z hlediska lineární elastické lomové mechaniky a zejména stanovit podmínky, za kterých se bude ve vrcholu bi-materiálového vrubu iniciovat trhlina. Současně bude realizován numerický model na bázi metody konečných
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JG - Metallurgy, metal materials
CEP - secondary branch
JL - Fatigue and fracture mechanics
CEP - another secondary branch
JS - Reliability and quality management, industrial testing
20306 - Audio engineering, reliability analysis
20501 - Materials engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
All the steps necessary to determine conditions of a crack initiation from a tip of a bi-material wedge have been performed: (i) derivation of the relations for the stress distribution including determination of the stress singularity exponents, (ii) cal
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2003
Realization period - end
Jan 1, 2005
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
CEP06-GA0-GP-U/06:6
Data delivery date
May 19, 2008
Finance
Total approved costs
542 thou. CZK
Public financial support
542 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
542 CZK thou.
Public support
542 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JG - Metallurgy, metal materials
Solution period
01. 01. 2003 - 01. 01. 2005