Computational models for estimation of fatigue damage in composite materials under random loading - survey

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00010669%3A_____%2F20%3AN0000018" target="_blank" >RIV/00010669:_____/20:N0000018 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://www.vzlu.cz/cs/transfer-vysledku-c4/" target="_blank" >https://www.vzlu.cz/cs/transfer-vysledku-c4/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Výpočtové modely pro odhad únavového poškození v kompozitních materiálech při náhodném zatěžování - rešerše

Original language description

Předpis letové způsobilosti AMC 20-29 požaduje průkaz únavové životnosti reálného kompozitového konstrukčního dílu simulací skutečných provozních podmínek, experimentálně či výpočtem. Práce předkládá rešerši používaných výpočtových modelů únavového chování kompozitních materiálů, odvozených na základě výsledků únavových experimentů. Rešerše ukázala, že se používají dva modely únavového chování kompozitů vycházející ze vztahu Minera a ze vztahu Parise. Oba modely jsou popisné: zavedením vhodných parametrů do výchozích modelů jsou původně lineární modely převáděny na modely nelineární s cílem co nejlépe popsat skutečné únavové chování kompozitů. Jak vyplývá z podstaty vztahů Minera a Parise, počty cyklů zatížení je nutno připravit ve formátu jednoparametrických (např. spekter párových rozkmitů) nebo dvouparametrických spekter (např. spekter plných cyklů, vyhodnocených metodou rain-flow). Tím se ztrácí informace o vzájemné posloupnosti jednotlivých zatěžovacích cyklů a ve výsledku řada autorů poukazuje na nejednoznačnost uvedených únavových modelů při zatěžování proměnnou amplitudou. Tato nejednoznačnost výsledků únavových zkoušek se připisuje právě vlivu interakce daného složení kompozitu a charakteristik zatěžovací sekvence. Vedle klasického sčítání přírůstků únavového poškození se proto rozpracovávají metody sledování zbytkové pevnosti v závislosti na počtu aplikovaných zatěžovacích cyklů, což zachovává informaci o pořadí jednotlivých špiček zatížení a mělo by přispět k lepší shodě výpočtových modelů s experimentálními výsledky. Experimentální program je však nákladnější. V závěru je naznačen možný postup pro prvotní ověření citlivosti daného kompozitu na různé sekvence proměnných zatěžování, aby bylo možno zvolit optimální přístup k modelování únavové životnosti daného kompozitního materiálu.

Czech name

Výpočtové modely pro odhad únavového poškození v kompozitních materiálech při náhodném zatěžování - rešerše

Czech description

Předpis letové způsobilosti AMC 20-29 požaduje průkaz únavové životnosti reálného kompozitového konstrukčního dílu simulací skutečných provozních podmínek, experimentálně či výpočtem. Práce předkládá rešerši používaných výpočtových modelů únavového chování kompozitních materiálů, odvozených na základě výsledků únavových experimentů. Rešerše ukázala, že se používají dva modely únavového chování kompozitů vycházející ze vztahu Minera a ze vztahu Parise. Oba modely jsou popisné: zavedením vhodných parametrů do výchozích modelů jsou původně lineární modely převáděny na modely nelineární s cílem co nejlépe popsat skutečné únavové chování kompozitů. Jak vyplývá z podstaty vztahů Minera a Parise, počty cyklů zatížení je nutno připravit ve formátu jednoparametrických (např. spekter párových rozkmitů) nebo dvouparametrických spekter (např. spekter plných cyklů, vyhodnocených metodou rain-flow). Tím se ztrácí informace o vzájemné posloupnosti jednotlivých zatěžovacích cyklů a ve výsledku řada autorů poukazuje na nejednoznačnost uvedených únavových modelů při zatěžování proměnnou amplitudou. Tato nejednoznačnost výsledků únavových zkoušek se připisuje právě vlivu interakce daného složení kompozitu a charakteristik zatěžovací sekvence. Vedle klasického sčítání přírůstků únavového poškození se proto rozpracovávají metody sledování zbytkové pevnosti v závislosti na počtu aplikovaných zatěžovacích cyklů, což zachovává informaci o pořadí jednotlivých špiček zatížení a mělo by přispět k lepší shodě výpočtových modelů s experimentálními výsledky. Experimentální program je však nákladnější. V závěru je naznačen možný postup pro prvotní ověření citlivosti daného kompozitu na různé sekvence proměnných zatěžování, aby bylo možno zvolit optimální přístup k modelování únavové životnosti daného kompozitního materiálu.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

20304 - Aerospace engineering

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2020

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.