Basing on finite elements method simulations by means of ANSYS software of version 14.0 and experiments using the method of digital image correlation the stress and strain distributions in surface points of a disk specimen loaded according to the "Brazilian test" (compression of the disk in the diametrical plane) have been studied. On the general background of compressive stresses, the presence of tensile stresses in the axial plane of the disk has been detected. These stresses arise in the zone of contact between the sample and loading surfaces and displaces then to the disk center with an increase of external load. The dependences of the maximum tensile stress, tensile stress in the center of the disk and in the center of its surface on the stress parameter determined by the formula recommended by ASTM are obtained. Acceptable ratios between the specimen diameter and thickness for a correct determination of ultimate tensile stress are determined. Results of the numerical analysis are compared with test results carried out on cast iron and graphite specimens. Specimens failed in the plane of tensile stresses action. Difference in the character of fracture of cast iron and graphite specimens is identified, which consists in the fact that fracture of cast iron specimens is ductile while it is brittle for graphite. Good agreement between numerical and experimental results when using the formula provided by ASTM standard to determine the ultimate tensile stress of rock materials was obtained. Possibility of application of the method of testing small samples under the "Brazilian test" for indirect estimation of tensile strength of brittle materials of a non-geological origin is confirmed. Проведены расчетное, с помощью метода конечных элементов, реализованного в программном комплексе ANSYS версии 14.0, и экспериментальное, с применением метода цифровой корреляции изображений, исследования рас-пределения напряжений и деформаций в поверхностных точках дискового образца, нагружаемого по схеме «бра-зильского теста» (сжатия диска в диаметральной плоскости). На общем фоне сжимающих напряжений отмечено наличие растягивающих напряжений в осевой плоскости диска, возникающих сначала в зоне контакта образца с нагружающими поверхностями и смещающихся от контактной зоны к центру диска при возрастании нагрузки. Получены зависимости максимальных растягивающих напряжений и растягивающих напряжений в середине диска и на его поверхности в центре от параметра напряжения, определяемого по рекомендуемой ASTM формуле. Выяв-лены допустимые соотношения диаметра и толщины образца для определения достоверных значений прочности материала при испытании. Результаты расчетного анализа сопоставлены с результатами экспериментального ис-следования, проведенного на образцах из серого чугуна и графита. Разрушение испытанных образцов происходило в плоскости действия растягивающих напряжений. Выявлено различие в характере разрушения чугунных образцов и образцов из графита -пластичное разрушение чугунных образцов и хрупкое разрушение графитовых. Показа-...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.