Review of new formats for fracture mechanics parameters

New methods to formulate fracture mechanics parameters are presented. These include the common format that relates the deformation behavior of a cracked structure or specimen to the deformation behavior of a tensile test and the concise format that suggests a shortened form of common fracture mechanics parameters to replace the usual polynomial formulations. These forms may give an easier way to use the fracture mechanics parameters in analytical calculations.Запропоновано нові методи для опису параметрів механіки руйнування. Методи припускають використання “загального формату” визначення взаємо­зв’язку між закономірностями деформації тіла або зразка з тріщиною і процесом деформування при випробуваннях на розтяг, а також “скороче­ного формату”, де звичайні поліноміальні залежності для опису основних параметрів механіки руйнування можуть бути суттєво спрощені, що,в свою чергу, спростить використання параметрів механіки руйнування в аналітич­них методах розрахунку.Предложены новые методы для описания параметров механики разрушения. Методы предполагают использование "общего формата” определения взаимосвязи между закономерностями деформации тела или образца с трещиной и процессом деформирования при испытаниях на растяжение, а также "краткого формата”, в котором обычные полиномиальные зависимости для описания основных параметров механики разрушения могут быть существенно упрощены, что, в свою очередь, упростит использование параметров механики разрушения в аналитических методах расчета

Evaluation of the ASTM and ESIS multiple specimen J initiation procedures using the EURO fracture toughness dataset

Zwei Verfahren zur Bestimmung der Rissinitiierung gemaess des ASTM-Standards E1820 und der ESIS P2-92-Test-Prozedur wurden auf der Basis des EURO-Risszaehigkeitsdatensatzes untersucht und verglichen. Der EURO-Datensatz enthaelt unter anderem zahlreiche, nach der Vielprobenmethode bestimmte J-Integral Werte und Rissverlaengerungen, #DELTA#a, fuer einen typischen Druckbehaelterstahl im Temperaturbereich von -154 C bis +20 C und fuer verschieden grosse C(T)-Proben. Die Vielproben-Risswiderstandskurven J=f(#DELTA#a) des EURO-Datensatzes erwiesen sich als wenig temperatur- und probengroessenabhaengig. Alle 300 (J; #DELTA#a)-Punkte liegen auf einer Kurve in einem engen Streuband. Bei der Anwendung der ASTM- und ESIS-Prozedur auf die Vielproben-Risswiderstandskure hat sich gezeigt, dass beide Methoden unterschiedliche Rissinitiierungswerte liefern. Der Hauptunterschied resultiert aus der unterschiedlichen Steigung der Konstruktionslinien, die in den Prozeduren verwendet werden. Es zeigte sich ferner, dass die Gueltigkeitsgrenzen fuer die Anwendung des J-Intergals sehr konservative sind. (orig.)Two J initiation fracture toughness test procedures are evaluated using the EURO fracture toughness dataset. They are the ASTM procedure E 1820, 'Standard Method for the Measurement of Fracture Toughness' which measures a J_I_c value and the ESIS procedure ESIS P2-92, 'ESIS Procedure for Determining the Fracture Behavior of Materials' which measures a J_0_._2_/_B_L value. The EURO dataset was generated to evaluate the transition fracture toughness methods for steels. However, many of the test results produced ductile fracture information in terms of a final J versus ductile crack extension and that was additionally measured as part of the evaluation of the test results. This is the same information that is measured in a multiple specimen J initiation fracture toughness test. The dataset has more than 300 individual points of J versus crack extension and may be the largest dataset of that type produced for one material. Therefore, its use to determine J initiation values can provide an important evaluation of the standard procedures. The tests were conducted at nine temperatures ranging from -154 to +20 C and on four different specimen sizes of the compact geometry. The results show that the data, when plotted as pairs of J versus crack extension, #DELTA#a, have no discernable dependence on specimen size or test temperature. All of the results form a fairly consistent single J-R curve. However, when the J initiation evaluation procedures are applied, the two methods, ASTM and ESIS, produce quite different J initiation values. The major difference comes from the slope of the construction lines used in the evaluation. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 3251(2000/9) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman