Fracture Toughness Prediction under Compressive Residual Stress by Using a Stress-Distribution T-Scaling Method

التنبؤ بمتانة الكسر تحت تأثير الإجهاد الانضغاطي المتبقي باستخدام طريقة قياس T لتوزيع الإجهاد

Clicks: 333
ID: 115042
2017
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Popular

Ranked #20 of 66 articles by views in metals

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
The improvement in the fracture toughness Jc of a material in the ductile-to-brittle transition temperature region due to compressive residual stress (CRS) was considered in this study. A straightforward fracture prediction was performed for a specimen with mechanical CRS by using the T-scaling method, which was originally proposed to scale the fracture stress distributions between different temperatures. The method was validated for a 780-MPa-class high-strength steel and 0.45% carbon steel. The results showed that the scaled stress distributions at fracture loads without and with CRS are the same, and that Jc improvement was caused by the loss in the one-to-one correspondence between J and the crack-tip stress distribution. The proposed method is advantageous in possibly predicting fracture loads for specimens with CRS by using only the stress–strain relationship, and by performing elastic-plastic finite element analysis, i.e., without performing fracture toughness testing on specimens without CRS.
تناولت هذه الدراسة تحسن متانة الكسر $J_c$ لمادة ما في منطقة درجة حرارة التحول من المطيلية إلى الهشاشة بفعل الإجهاد المتبقي الانضغاطي (CRS). وأُجري تنبؤ مباشر بالكسر لعينة ذات إجهاد متبقٍّ انضغاطي ميكانيكي باستخدام طريقة مقايسة T (T-scaling method)، والتي اقتُرحت في الأصل لمقايسة توزيعات إجهاد الكسر بين درجات الحرارة المختلفة. وقد تم التحقق من صحة هذه الطريقة باستخدام فولاذ عالي المقاومة من فئة 780 ميغاباسكال وفولاذ كربوني بنسبة 0.45%. وأظهرت النتائج أن توزيعات الإجهاد المقيسة عند أحمال الكسر في حالتي وجود الإجهاد المتبقي الانضغاطي وغيابه كانت متطابقة، وأن التحسن في $J_c$ يعزى إلى فقدان التقابل الأحادي بين $J$ وتوزيع الإجهاد عند قمة الشق. وتتميز الطريقة المقترحة بإمكانية التنبؤ بأحمال الكسر للعينات التي تحوي إجهاداً متبقياً انضغاطياً بالاعتماد فقط على علاقة الإجهاد والانفعال، ومن خلال إجراء تحليل العناصر المحدودة المرن-اللدن، أي دون الحاجة إلى إجراء اختبارات متانة الكسر على العينات الخالية من الإجهاد المتبقي الانضغاطي.
Reference Key
meshii2017metalsfracture Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Toshiyuki Meshii, Kenichi Ishihara, Toshiyuki Meshii, Kenichi Ishihara
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal metals
Year 2017
DOI
10.3390/met8010006
URL
https://doi.org/10.3390/met8010006
Keywords
compressive residual stress fracture toughness ductile-to-brittle transition temperature region small-scale yielding single-edge notched bend bar stress-distribution scaling t-scaling method stress–strain relationship

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.