Project detail

Crack initiation and propagation from interface-related singular stress concentrators

Duration: 01.01.2010 — 31.12.2012

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2010-01-01 - 2012-12-31)

On the project

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.

Description in English
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.

Keywords
iniciace trhliny, šíření únavové trhliny, bi-materiálový vrub

Key words in English
Crack initiation; Fatigue crack propagation; Bi-material notch

Mark

GAP108/10/2049

Default language

Czech

People responsible

Profant Tomáš, doc. Ing., Ph.D. - fellow researcher
Klusák Jan, doc. Ing., Ph.D. - principal person responsible

Units

Institute of Solid Mechanics, Mechatronics and Biomechanics
- co-beneficiary (2010-01-01 - 2012-12-31)

Results

PROFANT, T.; KLUSÁK, J.; KOTOUL, M. A study of the stability of sharp notches in the orthotropic heterogeneous media. In The Ninth International Conference on Multiaxial Fatigue & Fracture (ICMFF9). 2010. p. 733-740. ISBN: 978-88-95940-31-1.
Detail

PROFANT, T.; KLUSÁK, J.; KOTOUL, M. CONDITIONS FOR CRACK INITIATION IN AN ORTHOTROPIC BI-MATERIAL CORNER DETERMINED BY MEANS OF THE STRAIN ENERGY DENSITY FACTOR. In Multiscaling of Synthetic and Natural Systems with Self-Adaptive Capability. Taipei: National Taiwan University of Science and Technology, 2010. p. 149-152. ISBN: 978-986-02-3909-6.
Detail

KLUSÁK, J.; PROFANT, T.; KOTOUL, M. Determination of the threshold values of orthotropic bi-material notches. Procedia Engineering, 2010, vol. 2, no. 1, p. 1635-1642. ISSN: 1877-7058.
Detail

PROFANT, T.; KLUSÁK, J.; KOTOUL, M. On the crack initiated from the bi-material notch tip. Key Engineering Materials (print), 2010, vol. 452-453, no. 1, p. 441-444. ISSN: 1013-9826.
Detail

PROFANT, T.; KLUSÁK, J.; KOTOUL, M. Case Criterion of Crack Onset in Orthotropic Bi-Material Notches. Key Engineering Materials (print), 2011, vol. 465, no. 1, p. 157-160. ISSN: 1013-9826.
Detail

KLUSÁK, J.; PROFANT, T.; ŠEVEČEK, O.; KOTOUL, M. Crack propagation from bi-material notches - matched asymptotic procedure. Key Engineering Materials (print), 2012, vol. 488-489, no. 2012, p. 416-419. ISSN: 1013-9826.
Detail

KLUSÁK, J.; PROFANT, T.; KNÉSL, Z.; KOTOUL, M. The influence of discontinuity and orthotropy of fracture toughness on conditions of fracture initiation in singular stress concentrators. Engineering Fracture Mechanics, 2013, vol. 110, no. 2013, p. 438-447. ISSN: 0013-7944.
Detail

PROFANT, T.; KLUSÁK, J.; KOTOUL, M. THE ANALYSIS OF THE CRACK INITIATED FROM THE ORTHOTROPIC BI-MATERIAL SHARP NOTCH. In ENGINEERING MECHANICS. 1. Prague: Institute of Thermomechanics - Academy of Sciences of the Czech Republic - Prague, 2011. p. 103-107. ISBN: 978-80-87012-33-8.
Detail

ŠEVČÍK, M.; HUTAŘ, P.; ZOUHAR, M.; NÁHLÍK, L.; KNÉSL, Z.; KUČERA, J. A Simple Method for Estimation of Residual Stresses Influence on Plastic Pipes Lifetime Prediction. In Polymeric Materials 2012. 2012. p. 134-134. ISBN: 978-3-86829-517-7.
Detail

HOLUŠOVÁ, T.; KLUSÁK, J.; SEITL, S. Vliv vybraných parametrů na průběh protlačovací zkoušky. Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava, 2012, roč. XII, č. 2, s. 313-322. ISSN: 1213-1962.
Detail

KLUSÁK, J.; PROFANT, T.; KOTOUL, M. Conditions for crack initiation in an orthotropic bi-material notch. MECHANICS OF ADVANCED MATERIALS AND STRUCTURES, 2012, vol. 2012 (19), no. 4, p. 302-307. ISSN: 1537-6494.
Detail

PROFANT, T.; KLUSÁK, J.; ŠEVEČEK, O.; KOTOUL, M. On the direction of a crack initiated from an orthotropic bi-material notch composed of materials with non-uniform fracture mechanics On the direction of a crack initiated from an orthotropic bi-material notch composed of materials with non-uniform fracture mechanics properties. Key Engineering Materials (print), 2013, vol. 525-526, no. 1, p. 545-548. ISSN: 1013-9826.
Detail

PROFANT, T.; KLUSÁK, J.; ŠEVEČEK, O.; HRSTKA, M.; KOTOUL, M. An energetic criterion for a micro-crack of finite length initiated in orthotropic bi-material notches. Engineering Fracture Mechanics, 2013, vol. 110, no. 2013, p. 396-409. ISSN: 0013-7944.
Detail

KLUSÁK, J.; KNÉSL, Z.; PROFANT, T. The influence of discontinuity of fracture-mechanics parameters on the failure manner of multi-material structures. In Proceedings of Computational Modeling of Fracture and Failure of Materials and Structures. 1. Barcelona, Španělsko: cimne, 2011. p. 1-4. ISBN: 978-84-87867-66-8.
Detail

Responsibility: Klusák Jan, doc. Ing., Ph.D.