Estimation of higher terms of the Williams expansion and their use for fracture response description in structures made of quasi-brittle composites
Project goals
Higher order terms of the crack tip asymptotic field refine the fracture-mechanical description of the behaviour of cracked bodies. They can play a key role in quasi-brittle materials (such as ceramics, rocks or cement-based composites) where the extentof the zone around the crack tip with nonlinear material behaviour is very large in comparison to the typical structural dimensions. Higher order terms estimation is made numerically. In the project a procedure using the finite element method and leadingto reliable estimation of the selected number of the higher terms is suggested. Results are used for interpretation of the influence of the size/geometry/boundary conditions of the testing specimen/structure and contribute to a more complete descriptionof the fracture response.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Post-graduate (doctorate) grants
Call for proposals
Postdoktorandské granty 12 (SGA02012GA1PD)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P105-12-P417
Alternative language
Project name in Czech
Určení vyšších členů Williamsova rozvoje a jejich užití pro popis lomové odezvy konstrukcí z kvazikřehkých kompozitů
Annotation in Czech
Členy vyšších řádů asymptotického pole napětí v okolí trhliny zpřesňují lomově mechanický popis chování těles s trhlinou. U kvazikřehkých materiálů (jako jsou keramiky, horniny, nebo cementové kompozity), kde je rozsah zóny nelineárního chování v okolí vrcholu trhliny velký ve srovnání s charakteristickými rozměry konstrukce/tělesa, mohou hrát klíčovou roli. Určení členů vyšších řádů se provádí numericky. V projektu je navržen postup vedoucí ke spolehlivému určení vybraného počtu vyšších členů užitím metody konečných prvků. Výsledky jsou použity pro interpretaci vlivu velikosti/geometrie/okrajových podmínek zkušebního tělesa/konstrukce a přispívají k úplnějšímu popisu lomové odezvy.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Based on the final report it can be concluded that the project goals were fulfilled. The necessity of higher order terms in the Williams expansion for the correct description of displacement and stress fields at the crack tip of nonlinearly behaving materials was confirmed. The results were published in a number of peer reviewed journals, 1 with IF.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2012
Realization period - end
Dec 31, 2014
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 31, 2014
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP15-GA0-GP-U/02:2
Data delivery date
May 6, 2016
Finance
Total approved costs
2,314 thou. CZK
Public financial support
2,314 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
2 314 CZK thou.
Public support
2 314 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JL - Fatigue and fracture mechanics
Solution period
01. 01. 2012 - 31. 12. 2014