ctod dan integral j
Post on 15-Jan-2016
48 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
CTOD dan Integral J
Bab 6
Ellyawan Arbintarso
Ellyawan Arbintarso 2
CRACK TIP OPENING DISPLACEMENTS
CTOD atau Crack Tip Opening Displacements atau Perpindahan Bukaan Ujung Retak adalah suatu fenomena pengukuran bukaan ujung retakan pada suatu pengujian perpatahan
Ellyawan Arbintarso 3
CTOD Diantara asumsi dan pembatasan dari
MPEL, kita mempunyai kriteria yang valid (setara) untuk penyebaran retak:
1) K dengan KIc dimana adalah suatu kriteria lokal berdasar pada kekuatan dari tegangan singularity pada ujung retakan; dan
2) G dengan GIc (or R) dimana adalah kriteria global berdasarkan jumlah energi yang dilepaskan (atau diterima) selama suatu unit retakan permukaan menyebar
Ellyawan Arbintarso 4
Dalam banyak kasus ditemukan dimana MPEL berdasarkan kriteria keduanya: terlalu konservatif dan mahal dimana tidak memperhitungkan plastifikasi pada ujung retak, dan/atau tidak valid berdasarkan perhitungan dari r
p dimana asumsi MPEL diperiksa.
Ellyawan Arbintarso 5
Jadi, dalam kasus itu dimana MPEL tidak dapat diterapkan, suatu kriteria alternatif untuk pertumbuhan retak dalam Mekanika Perpatahan Elastis Plastis (Elasto Plastic Fracture Mechanics (EPFM)) diberikan.
Tetapi kita catat terlebih dulu tahapan variasi dari perpatahan ulet:
Ellyawan Arbintarso 6
1. Penumpulan dari awal retakan runcing. Dibawah asumsi MPEL, perpindahan bukaan ujung retak (CTOD) adalah nol, Bagaima-napun dalam MPEP sehubungan dengan penumpulan adalah berbeda dari nol.
Ellyawan Arbintarso 7
2. Awalan retak (Crack initiation) 3. Pertumbuhan retak pelan (stabil) 4. Pertumbuhan retak tidak stabil Pers. (1)
2cos21
2sin
222
21
rK I
Ellyawan Arbintarso 8
Jika kita substitusikan = kita dapatkan perpindahan atas dan bawah dari muka retak, dan sehubungan simetris penjumlahan mereka berhubungan dengan perpindahan bukaan retak. Oleh karena itu bukaan retak diberikan dengan
Pers. (2)
2
12
rKvCOD I
Ellyawan Arbintarso 9
Jika kita perinci CTOD suatu jarak r*p
jauh dari ujung retak menggunakan koreksi zona plastis Irwin
Pers. (3)
2
2*
2
1
yld
Ip
Kr
Ellyawan Arbintarso 10
Dan menggunakan
Untuk tegangan bidang kita dapatkanv
v
1
3
yld
I
E
KCTOD
24
Ellyawan Arbintarso 11
Dugdale's Solution
Menggunakan penyelesaian Dugdale, Kanni-nen (Kanninen 1984) menunjukkan bahwa bukaan retak sepanjang retakan diberikan:
untuk 0 x c. Untuk x = a hal ini mengurangi dari
2222
2222
2222
2222
loglog2
)(xcaacx
xcaacx
a
x
xcac
xcac
E
axv yld
a
c
E
aav yld log
4)(
Ellyawan Arbintarso 12
Gabungkan persamaan ini dengan penyelesaian Dugdale untuk c,
Kita akan mendapatkanyldc
a
2cos
yld
yld
E
avCTOD
2seclog
82
Ellyawan Arbintarso 13
Gunakan ekspansi seri dari log sec:
atau
42
212
1
22
18
yldyld
yld
E
aCTOD
2
222
241
yldyldE
KCTOD
Ellyawan Arbintarso 14
Ingat untuk nilai ini kecil
CTOD dapat diperkirakan dengan CTOD =
Derifatif dari persamaan ini dapat ditemukan pada Anderson (1995)
yld
yldE
K
2
top related