Residual stresses and plastic zones' boundaries in two-dimensional elements

In the paper, author presents the analysis of the elastic-plastic residual stresses and the boundaries of plastic zones in two-dimensional model with central circular hole. The experimental testing was carried out by photoelastic coating method. The duralumin model was loaded within the overelastic range by uniformly distributed tensile stresses. For various levels of loading, the photographs of isochromatic pattern were taken. The residual stresses along the axis of symmetry perpendicular to the stretching direction were calculated by the characteristics method, using multisectional schematization of sigma - epsilon relation for the material. The boundaries of plastic zones in the loaded model were obtained on the basis of the Treska-Coulomb yield condition directly from the isochromatic pattern. The analysis and discussion of the test results is presented.

---

W pracy została przedstawiona analiza naprężeń własnych i granic stref plastycznych na przykładzie płaskiego modelu elementu konstrukcyjnego z otworem kołowym. Model wykonany z duraluminium został obciążony równomiernie rozłożonymi na końcach naprężeniami rozciągającymi wywołującymi częściowe uplastycznienie materiału. Do badań doświadczalnych zastosowano metodę pokryć optycznie czynnych. Na wybranych poziomach obciążenia w zakresie sprężysto-plastycznym zostały zarejestrowane obrazy izochrom, które posłużyły do wyznaczenia granic obszarów uplastycznionych oraz określenia wartości naprężeń własnych na osi symetrii prostopadłej do kierunku rozciągania. Granice obszarów plastycznych zostały wyznaczone metodą izochromy granicznej. Do rozdzielenia odkształceń wykorzystano metodę charakterystyk, a naprężenia zostały wyznaczone na podstawie przyjętego wieloodcinkowego modelu zależności sigma - epsilon dla materiału elementu. W pracy została przeprowadzona dyskusja otrzymanych wyników.