Dynamic fracture initiation criterion in ceramics under combined mode impact loading

组合模式冲击载荷下陶瓷的动态断裂萌生准则

基本信息

  • 批准号:
    04650066
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1992
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1992 至 1993
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Recent progress in ceramics industries has enabled us to use high performance ceramics for manufacturing components of machinery such as turbines. However, the use of high performance ceramics has required further investigation in dynamic fracture mechanics.In an ordinary case that an impact load acts on a structure, stress waves obliquely impinge to various cracklike flaws in the structural components. The stress waves produce mixed-made stress states around the crack-tips. Thus the dynamic fracture initiation criterion under combined mode loading has to be made clear for assessments of structural integrity in relation to the impact fracture.For the accurate evaluation of the dynamic fracture criterion, we have developed a new test method for mixed-mode impact fracture using the centerprecracked disk specimen. The impact fracture tests canbe performed under arbitrary combinations of mode I and II by varying the inclibation angle of the centerprecrack. The dynamic fracture toughness values of mode I and II are determiced form critical dynamic stress intensity factors at fracture initiation. The dynamic stress intensity factors are calculated by superposing the step-response functions with respect to the impact load history measured in the fracture test. The stepresponse fuctions have been obtained from finite element analyzes for the precracked disk specimen. The onset of fracture initiation is detected using the strain gage near the crack-tip.In the resent research, dynamic and static fracture tests are performed for alumina ceramics and some brittle materials under combined mode loadings. The dynamic results are compared with the quasi-static data obtained in diametralcompression fracture tests, and fitted to a simple empirical eriterion proposed in this study.
陶瓷工业的最新进展使我们能够使用高性能陶瓷来制造涡轮机等机械部件。然而,高性能陶瓷的使用需要进一步研究动态断裂力学。在通常情况下,冲击载荷作用于结构上,应力波斜向冲击结构部件中的各种裂纹状缺陷。应力波在裂纹尖端产生混合应力状态。为了准确评价复合型冲击断裂的动态起裂准则,提出了一种新的复合型冲击断裂试验方法--中心预裂纹圆盘试件法。通过改变中心预裂纹的倾斜角度,可以进行任意组合的I型和II型冲击断裂试验。由裂纹起裂时的临界动态应力强度因子确定了Ⅰ型和Ⅱ型的动态断裂韧度值。动态应力强度因子的计算是通过叠加阶跃响应函数相对于在断裂试验中测得的冲击载荷历史。对预裂纹圆盘试件进行有限元分析,得到了阶跃响应函数。在本研究中,对氧化铝陶瓷和一些脆性材料进行了复合加载下的动态和静态断裂试验。将动态结果与径向压缩断裂试验中获得的准静态数据进行了比较,并与本研究中提出的一个简单的经验公式进行了拟合。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Motohiro Nakano and Keizo Kishida: ""Mixed-Mode Impact Fracture Tests Using Center-Notched Disk Specimens"" Proc. International Symposium on Impact Engineering. Vol. II. 581-586 (1992)
Motohiro Nakano 和 Keizo Kishida:“使用中心缺口盘样本的混合模式冲击断裂测试”Proc。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Nakano,K.Kishida,Y.Yamauchi,Y.Sogabe: "Dynamic fracture initiation in brittle materials under combined mode I/II loading" Proc.Int.Conf.on Mech.& Phys.Behav.Mat.under Dynamic Loading. (in print). (1994)
M.Nakano、K.Kishida、Y.Yamauchi、Y.Sogabe:“组合模式 I/II 载荷下脆性材料的动态断裂起始”Proc.Int.Conf.on Mech。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Motohiro Nakano and Keizo Kishida: "Mixed-Mode Impact Fracture Tests Using Center-Notched Disk Specimens" Proceedings of The International Symposium on Impact Engineering. Vol.II. 581-586 (1992)
Motohiro Nakano 和 Keizo Kishida:“使用中心缺口盘样本的混合模式冲击断裂测试”国际冲击工程研讨会论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Motohiro Nakano, Keizo Kishida, yoshiaki Yamauchi and Yuji Sogade: ""Dynamic Fracture Initiation in Brittle Materials under Combined Mode I/II Loading"" Proc. International Confernce on Mechanical and Physical Behavior of Materials under Dymanic Loading.
Motohiro Nakano、Keizo Kishida、yoshiaki Yamauchi 和 Yuji Sogade:“组合模式 I/II 加载下脆性材料的动态断裂引发”Proc。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Nakano,K.Kishida,Y.Yamauchi and Y.Sogabe: "Dynamic Fracture Initiation in Brittle Materials under Combined Mode I/II Loading" Proc.Int.Conf.on Mechanical and Physical Behavior of Materials under Dynamic Loading. in print. (1994)
M.Nakano、K.Kishida、Y.Yamauchi 和 Y.Sogabe:“组合模式 I/II 载荷下脆性材料的动态断裂引发”Proc.Int.Conf.on 动态载荷下材料的机械和物理行为。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

NAKANO Motohiro其他文献

Optimal Timing of Housing Tenure Transition : A Real Option Approach
住房权属过渡的最佳时机:实物期权方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    ONO Takatoshi;TANAKA Kazuo A.;OZAKI Norimasa;SHIOTA Takeshi;NAGAI Keiji;SHIGEMORI Keisuke;NAKANO Motohiro;KATAOKA Toshihiko;Motohiro Adachi
  • 通讯作者:
    Motohiro Adachi

NAKANO Motohiro的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('NAKANO Motohiro', 18)}}的其他基金

Developments of Plasma Soft X-ray Source for Microscopic Observation of Organelles in Living Cells with Focusing Capillary
聚焦毛细管显微观察活细胞细胞器等离子体软X射线源的研制
  • 批准号:
    25282132
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Studies on Spin Ground States of Cubic-Symmetry Single-Molecule Magnets
立方对称单分子磁体自旋基态的研究
  • 批准号:
    23550076
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Profile Measurement System of Phase-Shifting Point Diffraction Interferometer with Spherical Reference Wavefronts Generated byTwo Optical Fibers
双光纤球面参考波前移相点衍射干涉仪轮廓测量系统
  • 批准号:
    22560109
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of High Performance EUV Light Source Using Condensed Cone-center-axis Plasma Generated by Laser with Nano-second Pulse-power
利用纳秒脉冲功率激光产生的聚光锥中心轴等离子体开发高性能 EUV 光源
  • 批准号:
    17360161
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Studies on Magnetic Properties of Transition Metal Polynuclear Complexes and Molecular Design Aiming to Single-Molecule Magnets
过渡金属多核配合物磁性能研究及单分子磁体分子设计
  • 批准号:
    14540533
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF SHOCK-WAVE VELOCITY AND ULTRA-HIGH DENSITY WITH PENUMBRAL X-RAY BACKLIGHT TECHNIQUE
利用半影 X 射线背光技术同时测量冲击波速度和超高密度
  • 批准号:
    12308020
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
レーザ誘起衝撃波を用いた航空宇宙材料の衝撃破壊に関する研究
激光诱导冲击波对航空航天材料的冲击断裂研究
  • 批准号:
    09305009
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

相似海外基金

Understanding Mixed-Mode Fracture Mechanics in Additively Manufacturable Functionally Graded Microcellular Solids
了解可增材制造的功能梯度微孔固体中的混合模式断裂力学
  • 批准号:
    2317406
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Three-Dimensional Mixed-Mode Fracture Mechanics Methodologies for Structural Integrity Assessments of Welded Structures
用于焊接结构结构完整性评估的三维混合模式断裂力学方法
  • 批准号:
    RGPIN-2020-06550
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Three-Dimensional Mixed-Mode Fracture Mechanics Methodologies for Structural Integrity Assessments of Welded Structures
用于焊接结构结构完整性评估的三维混合模式断裂力学方法
  • 批准号:
    RGPIN-2020-06550
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Three-Dimensional Mixed-Mode Fracture Mechanics Methodologies for Structural Integrity Assessments of Welded Structures
用于焊接结构结构完整性评估的三维混合模式断裂力学方法
  • 批准号:
    RGPIN-2020-06550
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Prediction of mixed mode fracture failures of metal pipelines
金属管道混合模式断裂失效预测
  • 批准号:
    DP170102211
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Study on mixed mode fracture properties of high-strength fiber-reinforced concrete used as earthquake resisting materials
高强纤维混凝土抗震材料混合模式断裂性能研究
  • 批准号:
    20560531
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
IMR: Development/Acquisition of a Mixed-Mode Fracture Testing Instrument for Research and Education in Adhesion Science
IMR:开发/采购用于粘附科学研究和教育的混合模式断裂测试仪器
  • 批准号:
    0415840
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of a system evaluating mixed mode fracture toughness by small specimen for advanced materials
先进材料小样本混合模式断裂韧性评估系统的开发
  • 批准号:
    07555621
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Mixed Mode Fracture of Concrete
混凝土混合模式断裂
  • 批准号:
    8922877
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The Role of Microstructure in Mixed Mode Fracture
微观结构在混合模式断裂中的作用
  • 批准号:
    8813972
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Continuing grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了