The effect of a material's heterogeneity on the stress and strain distribution in the vicinity of a crack front
Vpliv heterogenosti materiala na porazdelitev napetosti in deformacije v bližini konice razpoke

angleški

2007

letnik 41, številka 1

jekla   zvari   trdnost    razpoke    porazdelitev napetosti   porazdelitev deformacij   analiza končnih elementov

Inštitut za kovinske materiale in tehnologije
(Obvezni izvod spletne publikacije)

V tej raziskavi je bilo kot osnovni material uporabljeno visokotrdno malolegirano jeklo (HSLA) s trdnostjo 700 MPa za čelni zvar z X-žlebovi je bil pripravljen in uporabljen deponirani material z mejo plastičnosti, ki je bila za 23 % večja kot pri osnovnem materialu. Tri-točkovni upogibni preizkušanci B x 213 (debelina B = 36 mm) so bili izrezani iz zvarjenega spoja. Čelo ravne razpoke (a0 = 35,571 mm) seka skozi debelino preizkušanca različne mikrostrukture. Opravljeni so bili lomnomehanski preizkusi in analiza 3D končnih elementov. CTOD-parameter mehanike loma je bil izmerjen in numerično izračunan. Določen je bil tudi nivo obremenitve, pri katerem je nastala stabilna rast razpoke. Primerjava eksperimentalnih in numeričnih vrednosti za CTOD (65)-premike je pokazala dobro ujemanje. Glavna napetost ?$/delta_y$?, ekvivalentna Mises-napetost ?$/delta_{eq} in ekvivalentna plastična deformacija ?$/epsilon_{ok-eq so bile opredeljene za 6 med seboj enako oddaljenih plasti od površine do sredine preizkušanca. Odvisnost med napetostjo odprtja razpoke (označeno z ?$/delta_x$? v tem članku) in lokalno vrednostjo za žilavost loma je upoštevana kot parameter, ki določa smer propagacije čela razpoke. Rezultati kažejo, da manjša trdnost osnovnega materiala povzroči deviacijo poteka razpoke v sredini preizkušanca. Deviacija poti razpoke in večja žilavost osnovnega materiala povečata žilavost loma zvarnega spoja.

16.09.2009