An improved semi-analytical solution for stress at round-tip notches - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Engineering Fracture Mechanics Année : 2015

An improved semi-analytical solution for stress at round-tip notches

Une solution semi-analytique améliorée pour le stress aux encoches arrondies

Résumé

In order to investigate the brittle failure of keyhole notched components, the stress distribution at notch tips is studied numerically and theoretically. A semi-analytical formula is developed for the maximum notch-tip-stress, incorporating crack-tip-blunting, stress-concentration and stress-equilibrium. Stress distributions in notched plates are simulated by the finite-element method, showing improved accuracy of the formula relative to established solutions. Application of the developed equation to components containing U-notches and blunt V-notches, is explored, demonstrating its broad applicability. When combined with stress-based failure criteria, the semi-analytical model can be employed to assess brittle failure in notched components with significance toward fracture in heterogeneous materials.
Afin d’étudier la défaillance fragile des composants à encoche en trou de serrure, la répartition des contraintes aux extrémités des entailles est étudiée numériquement et théoriquement. Une formule semi-analytique est élaborée pour la contrainte maximale en pointe, intégrant l’atténuation des fissures, la concentration en contrainte et l’équilibre en contrainte. Les distributions de contraintes dans les plaques à encoches sont simulées par la méthode des éléments finis, ce qui montre une précision améliorée de la formule par rapport aux solutions établies. L’application de l’équation développée aux composants contenant des encoches en U et des encoches en V contondantes est explorée, démontrant ainsi sa large applicabilité. Lorsqu'il est combiné à des critères de rupture fondés sur des contraintes, le modèle semi-analytique peut être utilisé pour évaluer la défaillance fragile de composants entaillés présentant une importance significative pour la rupture dans des matériaux hétérogènes.
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hal-02310717 , version 1 (05-11-2019)

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Citer

Mingchao Liu, Yixiang Gan, Dorian A.H. Hanaor, Bin Liu, Chang-Qing Chen. An improved semi-analytical solution for stress at round-tip notches. Engineering Fracture Mechanics, 2015, 149, pp.134-143. ⟨10.1016/j.engfracmech.2015.10.004⟩. ⟨hal-02310717⟩
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