A comparison of methods for calculating energy release rates

Li, F.Z.; Shih, C. F.; Needleman, A.

doi:10.1016/0013-7944(85)90029-3

Cited by 605 publications

(321 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

287

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…To overcome this problem, Domain Integral (DI) methods [17,18] have been derived by applying the divergence theorem to eqn. (3.2.1).…”

Section: Evaluation Of J and Cto Dmentioning

confidence: 99%

Approximate techniques of J estimation applicable to part-through surface cracks

Kirk¹,

Dodds

1992

Engineering Fracture Mechanics

View full text Add to dashboard Cite

Interim: 1-1-91 to 8-1-91 14. This investigation concerns the accuracy with which three different estimation schemes predict the variation of applied J with applied strain for semi-elliptical surface cracks. The three estimation schemes considered were a weight function technique proposed by Bhandari, a modification of the EPRI estimation scheme proposed by Ainsworth, and Turner's Engineering-J design curve. Each of these techniques is simple enough to employ in design, the most arduous calculation required being that needed to determine the linear elastic stress intensity factor. Accuracy of the estimation schemes was assessed by comparing J predictions to finite element results for three small semi-elliptical surface cracks in a moderately hardening steel loaded in either pure tension or pure bending. The results obtained indicate that, for applied strains up to three times the yield strain, both the weight function and the modified EPRI schemes under estimate applied J by between 230/0 and 83% depending on the applied strain level. Conversely. Turner's Engineering~.1 design curve provides accurate or conservative (i.e. over) estimates of applied] in both tension and bending provided total crack size is less than-3% of the total cross sectional area and maximum crack depth is less than 25% of the plate thickness. Application to larger and deeper cracks loaded in tension is not recommended as the design curve does not conservatively account for net section yielding in these situations. The design curve can still be applied in bending to cracks of size up to 7% of the total cross sectional area. However. the degree of conservatism inherent in this application may be considered excessive in certain situations. ABSTRACTThis investigation concerns the accuracy with which three different estimation schemes predict the variation of applied I with applied strain for semi-elliptical surface cracks. The three estimation schemes considered were a weight function technique proposed by Bhandari, a modification of the EPRI estimation scheme proposed by Ainsworth, and Turner's Engineering-I design curve. Each of these techniques is simple enough to employ in design, the most arduous calculation required being that needed to determine the linear elastic stress intensity factor. Accuracy of the estimation schemes was assessed by comparing I predictions to finite element results for three small semi-elliptical surface cracks in a moderately hardening steel loaded in either pure tension or pure bending. The results obtained indicate that, for applied strains up to three times the yield strain, both the weight function and the modified EPRI schemes under estimate applied I by between 23 % and 83 % depending on the applied strain level. Conversely, Turner's Engineering-I design curve provides accurate or conservative (i.e. over) estimates of applied J in both tension and bending provided total crack size is less than 3% of the total cross sectional area and maximum crack depth is less than 25% of the plate thickness. Applicati...

show abstract

“…To overcome this problem, Domain Integral (DI) methods [17,18] have been derived by applying the divergence theorem to eqn. (3.2.1).…”

Section: Evaluation Of J and Cto Dmentioning

confidence: 99%

Approximate techniques of J estimation applicable to part-through surface cracks

Kirk¹,

Dodds

1992

Engineering Fracture Mechanics

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Dokładną charakterystykę użytej metody całkowania zaprezentowano w pracy [8], nawiązując m.in. do opracowania [19], gdzie szczegó-łowo opisano zasadę tworzenia ekwiwalentnego obszaru całkowania oraz [20], gdzie omówiono zastosowanie metody wirtualnego przyrostu pęknięcia.…”

Section: Miejsce Inicjacji Pęknięciaunclassified

Analysis of the development of fatigue cracks in the steel bridge girders using the properties of integral J

Duchaczek¹,

Mańko

2014

JCEEA

View full text Add to dashboard Cite

ANALIZA ROZWOJU PĘKNIĘĆ ZMĘCZENIOWYCH W DŹWIGARACH MOSTÓW STALOWYCH Z ZASTOSOWANIEM WŁAŚCIWOŚCI CAŁKI JW wojskowych mostach niskowodnych dźwigary główne są wykonywane przeważnie z kształtowników stalowych dostępnych na obszarze danego kraju. W róż-nych sytuacjach kryzysowych mosty te są używane także przez ludność cywilną. W pracy przedstawiono koncepcję konstrukcji przęsła mostu wojskowego, w któ-rym użyto śrub do montażu stężeń poprzecznych. Ten typ połączeń wymaga wykonania otworów w środnikach dźwigarów głównych, które osłabiają nie tylko ich strukturę, ale też całego przęsła, tym bardziej, że otwory te znajdują się w strefie rozciągania i są bezpośrednim miejscem koncentracji naprężeń. Mogą się więc stać miejscem inicjacji pęknięć zmęczeniowych. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń propagacji pęknięć zmęczeniowych, rozwijających się w dźwigarach mostów stalowych rozchodzących się od otworów montażowych. Analizę przeprowadzono za pomocą oprogramowania komputerowego FRANC2D wykorzystującego MES dla dwóch przyjętych modeli fizycznych materiału z zastosowaniem właściwości całki J. Przeprowadzone w pracy analizy wykazały, że przyjęcie określonych wła-ściwości materiału ma dość istotny wpływ na wartości uzyskanych wyników obliczeń. W analizowanym przykładzie było to szczególnie widoczne w przypadku określenia kierunku kąta propagacji pęknięcia φ. Istotne dla praktyki inżynierskiej okazało się również porównanie wyników wartości współczynnika intensywności naprężeń K I (oraz jego wartości ekwiwalentnej K eq ) dla materiału liniowego i nieliniowego. Otrzymane wyniki potwierdziły, że przyjęcie materiału liniowego do analiz zmęczeniowych jest dość konserwatywne, a tym samym bardziej bezpieczne dla konstrukcji inżynierskiej.Słowa kluczowe: most stalowy, wytrzymałość materiałów, pęknięcie zmęczenio-we 1 Autor do korespondencji/corresponding author: Artur Duchaczek, Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki we Wrocławiu,

show abstract

“…; ; Steinmann (2002b,a); Menzel et al (2004); , . The suggestion in to compute the crack-driving force based on the concept of "nodal material forces" generalized, in fact, the domain integral format suggested previously by Li et al (1985). A posteriori error control and adaptivity of the J-integral in its different equivalent formats were investigated by Heintz et al (2004).…”

Section: Article In Pressmentioning

confidence: 99%

On the sensitivity of the rate of global energy dissipation due to configurational changes

Larsson

Runesson

Tillberg

2009

European Journal of Mechanics - A/Solids

View full text Add to dashboard Cite

The thermodynamic framework for combined configurational and deformational changes was recently discussed by . One key ingredient in this setting is the (fixed) absolute configuration, relative to which both physical and virtual (variational) changes of the material and spatial configurations can be described. In the present paper we consider dissipative material response and emphasize the fact that it is possible to identify explicit energetic changes due to configurational changes for "frozen" spatial configuration (a classical view) and the configuration-induced material dissipation. The classical assumption (previously adopted in the literature) is to ignore this dissipation, i.e. the internal variables are considered as fixed fields in the material configuration. In this paper, however, we define configurational forces by considering the total variation of the total dissipation with respect to configurational changes. The key task is then to compute the sensitivity of the internal variable rates to such configurational changes, which results in a global tangent problem based on the balance equations (momentum and energy) for a given body. In this paper we restrict to quasistatic loading under isothermal conditions and for elastic-plastic response, and we apply the modeling to the case of a moving interface of dissimilar materials.

show abstract

A comparison of methods for calculating energy release rates

Cited by 605 publications

References 12 publications

Approximate techniques of J estimation applicable to part-through surface cracks

Approximate techniques of J estimation applicable to part-through surface cracks

Analysis of the development of fatigue cracks in the steel bridge girders using the properties of integral J

On the sensitivity of the rate of global energy dissipation due to configurational changes

Contact Info

Product

Resources

About