scholarly journals Numerical simulation of damage progression in GFRP composites under cyclic loading

2014 ◽  
Author(s):  
Ηλίας Ηλιόπουλος

Αντικείμενο της εργασίας αποτελεί η ανάπτυξη ανισότροπου μη γραμμικούκαταστατικού μοντέλου υλικού, που περιλαμβάνει την πρόβλεψη της έναρξης καιπροοδευτικής διάδοσης της βλάβης, για την προσομοίωση της μηχανικήςσυμπεριφοράς πολύστρωτων διατάξεων από ινώδη σύνθετα υλικά υπό κυκλικήφόρτιση. Το καταστατικό μοντέλο χρησιμοποιεί ως δεδομένα εισόδου τημηχανική συμπεριφορά της στρώσης υπό κυκλική εντατική κατάσταση σταθερούεύρους και προβλέπει τη διάρκεια ζωής και την εναπομένουσα δυσκαμψία καιστατική αντοχή οποιασδήποτε πολύστρωτης διάταξης υπό πολυαξονική κυκλικήφόρτιση μεταβλητού εύρους.Στο πλαίσιο της εργασίας διεξήχθησαν πειράματα για την ανάπτυξηκαταστατικών μοντέλων που περιγράφουν την μηχανική συμπεριφορά τηςστρώσης υπό κυκλική φόρτιση, στις κύριες διευθύνσεις της, επεξεργάστηκανπειραματικά δεδομένα, παρήχθησαν τα καταστατικά μοντέλα και αναπτύχθηκεκώδικας για την προσομοίωση.Τα μοντέλα της μηχανικής συμπεριφοράς της στρώσης υπό κυκλική εντατικήκατάσταση παρουσιάστηκαν λεπτομερώς, όπως προέκυψαν από τηνεπεξεργασία δεδομένων από 304 πειράματα, στατικά και κοπωτικά.Εισήχθησαν νέα καταστατικά μοντέλα για την αναπαράσταση της μηχανικήςσυμπεριφοράς της στρώσης υπό κυκλική φόρτιση, για τις ιδιότητες που δενυπήρχαν διαθέσιμα ή που τα διαθέσιμα κρίθηκαν μη ικανοποιητικά.Η μέθοδος είχε δύο εφαρμογές. Στην μία θεωρήθηκε ομογενές εντατικό πεδίοκαι ο υπολογισμός της εντατικής κατάστασης έγινε με τις υποθέσεις της κλασικήςθεωρίας πολύστρωτων πλακών. Η άλλη ήταν σε εμπορικό κώδικαπεπερασμένων στοιχείων.Διεξήχθη εκτενής ποιοτική ανάλυση ευαισθησίας της μεθόδου για ναδιαπιστωθεί ποιοί παράγοντες επηρεάζουν περισσότερο τα αποτελέσματα.Η εγκυρότητα της μεθόδου επιβεβαιώθηκε από ιδιαίτερα εκτενή σύγκρισητων προβλέψεων και των δύο εφαρμογών της με πειραματικά δεδομένα: 785 πειράματα διαφόρων πολύστρωτων διατάξεων υπό διάφορες συνθήκεςφόρτισης.

2020 ◽  
Vol 2020 ◽  
pp. 1-17
Author(s):  
Huiqiang Duan ◽  
Depeng Ma

The damage and failure state of the loaded coal and rock masses is indirectly reflected by its acoustic emission (AE) characteristics. Therefore, it is of great significance to study the AE evolution of loaded coal and rock masses for the evaluation of damage degree and prediction of collapse. The paper mainly represents a numerical simulation investigation of the AE characteristics of coal specimen subjected to cyclic loading under three confining pressures, loading-unloading rates, and valley stresses. From the numerical simulation tests, the following conclusions can be drawn: (1) The final cycle number of coal specimen subjected to cyclic loading is significantly influenced by the confining pressure, followed the valley stress. With the increase in confining pressure or valley stress, the cycle number tends to increase. However, the loading-unloading rate has a little influence on it. (2) The AE counts of coal specimen subjected to cyclic loading are greatly influenced by the confining pressure and the valley stress. With the increase in the confining pressure, the cumulative AE counts at the 1st cycle tend to increase but decrease at a cycle before failure; with the decrease in the valley stress, the cumulative AE counts per cycle increase in the relatively quiet phase. However, the loading-unloading rate has a little influence on it. (3) The failure mode of coal specimen subjected to cyclic loading is significantly influenced by the confining pressure. Under the uniaxial stress state, there is an inclined main fractured plane in the coal specimen, under the confining pressures of 5 and 10 MPa, the coal specimen represents dispersion failure. The loading-unloading rate and valley stress have little influence on it. (4) The AE ratio is proposed, and its evolution can better reflect the different stages of coal specimen failure under cyclic loading. (5) The influence of confining pressure on the broken degree of coal specimen subjected to cyclic loading is analyzed, and the higher the confining pressure, the more broken the failed coal specimen.


Author(s):  
Hisakazu SAKAI ◽  
Sumio SAWADA ◽  
Yoshikazu TAKAHASHI ◽  
Akira IGARASHI ◽  
Kazumasa MANABE ◽  
...  

2013 ◽  
Vol 785-786 ◽  
pp. 16-19 ◽  
Author(s):  
Xiao Hui Chen ◽  
Xu Chen

The paper compares numerical simulation with experimental results of pressurized elbow piping subjected to reversed in-plane bending in elastoplastic domain. The modified AbdelKarim-Ohno model is implemented into finite element program ANSYS by writing own user subroutine in FORTRAN language. The modified AbdelKarim-Ohno model may improve the prediction accuracy of ratcheting behavior of pressurized elbow under cyclic loading.


IFCEE 2015 ◽  
2015 ◽  
Author(s):  
Md. Saidur Rahman ◽  
Jie Huang ◽  
Sazzad Bin-Shafique

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document