Tytuł pozycji:
Zastosowanie metody punktowej oraz liniowej teorii krytycznych dystansów do wyznaczania odporności na pękanie stali z wykorzystaniem symulacji numerycznych i badań doświadczalnych
Zagadnienia wyznaczania wytrzymałości elementów konstrukcyjnych poddanych działaniu koncentratorów naprężeń są istotne z punktu widzenia projektowania nowych konstrukcji, a także analizy już istniejących. Jedno z podejść teoretycznych określane mianem Teorii Krytycznych Dystansów pozwala na wyznaczanie stałych materiałowych związanych z procesem pękania. w artykule zaprezentowano metodę wyznaczania stałych Teorii Krytycznych Dystansów; dystansu krytycznego L i charakterystyczną wytrzymałość materiału 𝜎0 dla stali 42CrMo4 (40HM) przy użyciu Metody Punktowej (PM) i Metody Liniowej (LM). Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych – rozciągania próbek z bocznym koncentratorem naprężeń o zróżnicowanym promieniu zaokrąglenia dna karbu oraz symulacji numerycznych w środowisku SIMULIA ABAQUS. Przeprowadzone analizy numeryczne pozwalają na uzyskanie dystrybucji naprężeń przed frontem szczeliny dla różnych konfiguracji geometrii karbów. Na tej podstawie dla badanego materiału wyznaczono dystans krytyczny L wynoszący dla metody punktowej 0,4 mm i odpowiadającą mu charakterystyczną wytrzymałość 2250 MPa (dla metody liniowej odpowiednio 0,47 mm i 1945 MPa).
The article presents the methodology of the Theory of Critical Distances applied for steel 42CrMo4(40HM). The following article demonstrate the use of FEM numerical simulations in an SIMULIA ABAQUS environment for determination of notch stress distribution in SENT (Single Edge Notched Tension) specimen along the notch axis with different configuration of root radius. In order to obtain correct values of the numerical simulation, static tensile test was carried out. In order to estimate basic material properties and strength leading to the rupture of the notched component sample, the point (PM) and line method (LM) were used. In the article, it was examined whether the characteristic length L is independent of the notch configuration. Based on the obtained results, experimental studies and numerical simulations have been designated critical loading conditions for the test material. Finally, it was calculated a critical value of Kc. For 42CrMo4 steel, the critical distance L is equal 0,4mm with characteristic strength estimated on the level: 2250 MPa (for LM method 0.47, 1945MPa correspondingly).
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).
