การศึกษากลศาสตร์ความเสียหายพื้นฐานในโลหะเหนียวและการทดสอบสองแกนรูปแบบใหม่
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้ทำการศึกษาพฤติกรรมความเสียหายและกลไกการเสียหายที่เกิดขึ้นในโลหะเหนียวซึ่งเป็นที่นิยมใช้ในการวิจัยในปัจจุบัน อีกทั้งศึกษาตัวอย่างการทดสอบที่เหมาะแก่การวิจัยพฤติกรรมความเสียหายและระบบการทดสอบที่นิยมใช้โดยทั่วไป โลหะเหนียวเป็นวัสดุที่นิยมใช้ในการนำไปประกอบชิ้นส่วนต่าง ๆ ในโครงสร้างหรืออุตสาหกรรมยานยนต์หรือยานบิน ซึ่งวัสดุนี้จะได้รับสภาวะแรงที่กระทำจากภายนอกในรูปแบบที่หลากหลาย การทำความเข้าใจถึงพฤติกรรมของวัสดุดังกล่าวภายใต้สภาวะความเค้นที่เกิดขึ้น มีความจำเป็นสำหรับการออกแบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพฤติกรรมความเสียหาย การศึกษาพบว่า 1) ความเสียหายของวัตถุโลหะเหนียวจะสัมพันธ์กับความเค้นสามแกนและค่าโหลด 2) ทฤษฎีความเสียหายที่นิยมใช้ในการวิจัยกลศาสตร์ความเสียหายมาจากความเสียหาย GLD และความเสียหาย CDM และ 3) ตัวอย่างการทดสอบสองแกนภายใต้ระบบการทดสอบสองแกนซึ่งใช้การวัดความเครียดผ่านระบบ DIC มีความเหมาะสมสำหรับการวิจัยพฤติกรรมความเสียหายในบริเวณเล็ก ๆ
Article Details
ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ
References
พัฒน์วิชัยโชติ ว. and นุตยะสกุล ณ., “การทดสอบแปเหล็กขึ้นรูปเย็นลักษณะรูปหมวกในโครงหลังคาเพื่อหาความสามารถในการรับน้ำหนัก”, Crma. J., vol. 10, no. 1, pp. 106-112, May 2012.
เอี่ยมละออ พ., นุตยะสกุล ณ., and พัฒน์วิชัยโชติว., “การทดสอบอะเสของหลังคาเหล็กขึ้นรูปเย็นที่ใช้เหล็กรูปตัวซีสองตัวประกอบกันเพื่อใช้ในอาคารที่สามารถก่อสร้างได้รวดเร็วในภารกิจทางการทหาร”, Crma. J., vol. 9, no. 1, pp. 23-31, May 2011.
W. Hiranmarn, P. Chomcheun and N. Nuttayasakul, "Experiments on Cold-Formed Steel Lipped Channel Columns with End-Track in Compression," CRMA Journal, vol. 12, pp. 11 - 19, 2014.
I. Barsoum, J. Faleskog and S. Pingle, "The Influence of the Lode Parameter on Ductile Failure Strian in Steel," Procedia Engineering, pp. 69-75, 2011.
S. Gerke, M. Zistl, M. Schmidt and M. Brünig, "Damage and fracture of ductile sheet metal: New biaxially loaded specimens for material parameter identification," Procedia Structural Integrity 13, pp. 39-44, 2018.
M. Brünig, D. Albrecht and S. Gerke, "Numerical analyses of stress-triaxiality-dependent inelastic deformation behavior of aluminum alloys," International Journal of Damage Mechanic, pp. 299-317, 2003.
K. Danas and P. Ponte Castaneda, "Influence of the lode parameter and the stress triaxility on the failure of elasto-plastic porous materials," International Journal of Solids and Strutures, pp. 1325-1342, 2012.
D. Gross and T. Seelig, Bruchmechanik mit einer Einfuehrung in die Mikromechanik, Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2007.
P. Kattan and G. Voyiadjis, Damage Mechanics with Finite Elements, Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2002.
A. Gurson, "Continuum Theory of Ductile Rupture by Void Nucleation and Growth: Part i - Yield Criteria and Flow Rules for Porous Ductile Media," ASME Journal of Engineering Materials and Technology, no. 99, pp. 2-15, 1977.
A. Needleman and V. Tvergaard, "An analysis of ductile rupture in notched bars," Journal of the Mechanics and Physics of Solids, pp. 461-490, 1984.
Y. Bao and T. Wiezbicki, “On the cut-off value of the negative triaxiality for fracture,” Engineering Fracture Mechanics, pp. 1049-1069, 2004.
X. Gao and J. Kim, "Modeling of ductile fracture: Significance of void coalescence," International Journal of Solids and Structures, no. 43, pp. 6277-6293, 2006.
K. Zhang, J. Bai and D. Francois, "Numerical analysis of the influence of the Lode parameter on void growth," International Journal of Solids and Structures, no. 38, pp. 5847-5856, 2001.
M. Brünig, S. Gerke and V. Hagenbrock, "Micro-mechanical studies on the effect of the stress triaxiality and the Lode parameter on ductile damage," International Journal of Plasticity, no. 50, pp. 49-65, 2013.
L. Driemeier, M. Brünig, G. Micheli and M. Alves, "Experiments on stress-triaxiality dependence of material behaviour of aluminum alloys," Mechanics of Materials, no. 42, pp. 207-217, 2010.
M. Brünig, S. Gerke and M. Schmidt, “Damage and failure at negative stress triaxialities: Experiments, modeling and numerical simulations,” International Journal of Plasticity, pp. 70-82, 2018.
M. Brünig, O. Chyra, D. Albrecht, L. Driemeier and M. Alves, “A ductile damage criterion at various stress triaxialities,” International Journal of Plasticity, pp. 1731-1755, 2008.
M. Brünig, S. Gerke and D. Brenner, “New 2D-Experiments and Numerical Simulations on Stress-State-Dependence of Ductile Damage and Failure,” Procedia Materials Science, pp. 177-182, 2014.
M. Gologanu, J.-B. Leblond, G. Perrin and J. Devaux, "Recent extensions of Gurson's model for porous ductile metals," in Continuum Micromechanics, CISM Courses and Lectures no.377, New York, Springer, 1997, pp. 61-130.
M. Gologanu, J.-B. Leblond, G. Perrin and J. Devaux, “Theoretical models for void coalescence in porous ductile solid. I. Coalescence "in layers",” International Journal of Solids and Structures, pp. 5581-5594, 2001.
T. Pardoen and J. Hutchinson, "An extent model for void growth and coalescence," Journal of the Mechanics and Physics of Solids, no. 48, pp. 2467-2512, 2000.
M. Gologanu, J.-B. Leblond, G. Perrin and J. Devaux, "Theoretical models for void coalescence in porous ductile solids. II. Coalescence “in columns”," International Journal of Solids and Structures, no. 38, pp. 5595-5604, 2001.
X. Gao, T. Zhang, M. Hayden and C. Roe, "Effect of the stress state on the plasticity and ductile failure of an aluminum 5083 alloy," International Journal of Plasticity, no. 25, pp. 2366-2382, 2009.
X. Gao, G. Zhang and C. Roe, "A Study on the Effect of the Stress State on Ductile Fracture," International Journal of Damage Mechanics, no. 19, pp. 75-94, 2010.
S. Keralavarma and A. A. Benzerga, "A constitutive model for plastically anisotropic solids with non-spherical voids," Journal of the Mechanics and Physics of Solids, no. 58, pp. 874-901, 2010.
N. Bonora, D. Gentile and A. N. G. Pirondi, “Ductile damage evolution under triaxial statte of stress theory and experiments,” International Journal of Plasticity, pp. 981-1007, 2005.
M. Brünig, D. Brenner and S. Gerke, "Stress state dependence of ductile damage and fructure behavior: Experiment and numerical simulation," Engineering Fracture Mechanics, pp. 152-169, 2015.
S. Gerke, P. Adulyasak and M. Brünig, "New biaxially loaded specimens for the analysis of damage and fracture in sheet metals," International journal of Solids and Structures, pp. 209-218, 2017.
Q. Yin, C. Soyarslan, K. Isik and A. Tekkaya, " A grooved in-plane torsion test for the investigation of shear fracture in sheet materials," International Journal of Solids and Structures, no. 66, pp. 121-132, 2015.
M. Arcan, Z. Hashin and A. Voloshin, "A method to produce uniform plane-stress states with applications to fiber-reinforced materials," Experimental Mechanics, no. 18, pp. 141-146, 1978.
M. Brünig, S. Gerke and M. Schmidt, "Biaxial Experiments and Numerical Simulations on Damage and Fracture Mechanisms in Ductile Metals at Diffent Loading Conditions," Procedia Structural Integrity, no. 2, pp. 3109-3116, 2016.
A. Kao, H. Kuhn, O. Richmond and W. Spitzig, "Tensile fracture and fractographic analysis of 1045 spheroidized steel under," J Mater Res, no. 5, p. 83–91, 1990.
M. Zistl, S. Gerke and M. Brünig, "Biaxial experiments on the effect of non-proportional loading paths on dagame and fracture behavior of ductile metals," Procedia Structural Integrity, no. 13, pp. 57-62, 2018.
S. Gerke, M. Zistl, A. Bhardwaj and M. Brünig, "Experiments with the X0-specimen on the effect of non-proportional loading paths on damage and fracture mechanisms in alluminum alloys," International Journal of Solids and Structures, no. 163, pp. 157-169, 2019.
M. Brünig, S. Gerke and M. Zistl, "Experiments and numerical simulations with the H-specimen on damage and fracture of ductile metals under non proportional loading paths," Engineering Fracture Mechanics, no. 217, p. 106531, 2019.