Skip to main content

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

24. Hybrid Computational and Experimental Approach to Identify the Dynamic Initiation Fracture Toughness at High Loading Rate

verfasst von : Ali Fahad Fahem, Addis Kidane

Erschienen in: Dynamic Behavior of Materials, Volume 1

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this work, a new hybrid computational and experimental method is proposed which can be used to extract the dynamic fracture parameters in engineering materials at high loading rate. Torsional Hopkinson Bar is used to load an aluminum spiral notched specimen in mode I fracture configuration at different loading rate. A tubular specimen with spiral crack at 45° made of Aluminum 6061-T6, was used for the experiment. Using the experimental measured torque value as input computation analysis is performed to identify the dynamic initiation fracture toughness of the material. For the computational analysis, finite element is implemented in Abaqus. The result show that the dynamic stress intensity factor is loading rate sensitive, giving \( {K}_{Ic}^d\cong \left(1.2\mp 0.2\right){K}_{Ic}. \) The crack initiation time is also influenced by the rate of loading.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
2.
Zurück zum Zitat Griffith, A.A.: The phenomena of rupture and flow in solids. Phil. Trans. Roy. Soc. London. Ser. A. 221, 163–198 (1920)CrossRef Griffith, A.A.: The phenomena of rupture and flow in solids. Phil. Trans. Roy. Soc. London. Ser. A. 221, 163–198 (1920)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Wang J-A., Oak R., Lin K.C Oak R.: Fracture toughness determination using spiral-grooved cylindrical specimen and pure torsional loading. United States Pat Appl Publ. doi: US2010/0311130Al Wang J-A., Oak R., Lin K.C Oak R.: Fracture toughness determination using spiral-grooved cylindrical specimen and pure torsional loading. United States Pat Appl Publ. doi: US2010/0311130Al
9.
Zurück zum Zitat Kidane, A., Wang J-A: New method for dynamic fracture toughness determination using torsion hopkinson pressure bar. Conf Proc Soc Exp Mech Ser. (2013). doi:10.1007/978-1-4614-4238-7 Kidane, A., Wang J-A: New method for dynamic fracture toughness determination using torsion hopkinson pressure bar. Conf Proc Soc Exp Mech Ser. (2013). doi:10.​1007/​978-1-4614-4238-7
10.
Zurück zum Zitat Wang, J.-A., Kidane, A.: A new approach to determine the quasi-static and dynamic fracture toughness of engineering materials, dynamic behavior of materials. Proc Soc Exp Mech Ser. 1, 545–551 (2013) Wang, J.-A., Kidane, A.: A new approach to determine the quasi-static and dynamic fracture toughness of engineering materials, dynamic behavior of materials. Proc Soc Exp Mech Ser. 1, 545–551 (2013)
11.
Zurück zum Zitat Weerasooriya, T.: THE MTL Torsional Split-Hopkinson Bar, p. 32. MTL TR 90-27, U.S. Army Materials Technology Laboratory, Watertown (1990) Weerasooriya, T.: THE MTL Torsional Split-Hopkinson Bar, p. 32. MTL TR 90-27, U.S. Army Materials Technology Laboratory, Watertown (1990)
13.
Zurück zum Zitat Kidane, Shukla, A.: Quasi-static and dynamic fracture initiation toughness of Ti/TiB layered functionally graded material under thermo-mechanical loading. Eng. Frac. Mec. 77, 479–491 (2010)CrossRef Kidane, Shukla, A.: Quasi-static and dynamic fracture initiation toughness of Ti/TiB layered functionally graded material under thermo-mechanical loading. Eng. Frac. Mec. 77, 479–491 (2010)CrossRef
Metadaten
Titel
Hybrid Computational and Experimental Approach to Identify the Dynamic Initiation Fracture Toughness at High Loading Rate
verfasst von
Ali Fahad Fahem
Addis Kidane
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-62956-8_24

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.