کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6748688 1430217 2015 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Mechanics of edge crack growth under transient pressure and temperature conditions
ترجمه فارسی عنوان
مکانیک رشد لبه در شرایط فشار و دمای گذرا
کلمات کلیدی
رشد شکست حرارتی هیدرولیکی، مدل سازی عددی، تجزیه و تحلیل ابعادی، منحنی رشد کرک، تاخیر مایع
ترجمه چکیده
انتشار یک شکست لبه تحت فشرده سازی در جامد ایزوتروپ نیمه بی نهایت نفوذ پذیر، تحت فشار ناشی از ناگهانی فشار و تغییر دمای مایع داخلی، به صورت عددی بررسی شده است. این روند شامل اتصال قوی بین تغییر شکل الاستیک، هدایت گرما در مواد جامد و انتقال مایع در شکستگی است. جریان سیالات توسط معادله روانکاری توصیف می شود، در حالی که عرض شکستگی و جلو مایع تحت تاثیر تنش های حرارتی و فشار مایع است. نتایج عددی برای مواردی است که استرس کششی ناشی از خنک شدن می تواند بر تنش فشاری در میان کرک غلبه کند تا آن را در یک سرعت حرارتی کنترل کند که بزرگتر از سرعت رشد ترک است که فقط از فشار اعمال می شود. حضور مایعات تحت فشار می تواند رشد ترکی را از ابتدای کار آغاز کند و می تواند سرعت کوتاه تری را در اوایل تولید کند. با افزایش زمان، حرکت ترک توسط فشار عمل می کند در شکستگی از جریان مایع چسبندگی به سمت نوک تیز شتاب. نرخ رشد ترک خوردگی در محدوده وسیع تر نسبت به پرونده رشد کاری حرارتی خالص حرارتی متفاوت است و دوره رشد پایدار و پایدار اتفاق می افتد که طی آن سرعت ترکیبی محاسبه شده با نتایج تجربی سازگار است. منحنی رشد ترک در بین دو کنترل گرماسنج برای شکستگی با و بدون فشار یکنواخت در نظر گرفته شده است. علاوه بر این، عوامل بدون بعد کنترل رشد ترشح هیدروترمال از یک تجزیه و تحلیل بعدی مشتق شده است. نتایج عددی نشان می دهد که جریان چسبناک که منجر به جلوگیری از حرکت مایع در پشت نوک کرک می شود می تواند رشد ترک را تحت یک تغییر دما بزرگتر تثبیت کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
The propagation of an edge fracture under compression in a semi-infinite impermeable isotropic elastic solid, subject to suddenly applied internal fluid pressure and temperature change, is studied numerically. The process involves a strong coupling between the elastic deformation, heat conduction in solids and fluid transport in fractures. Fluid flow is described by the lubrication equation, while the fracture width and fluid front are affected by thermal stresses and fluid pressure. Numerical results are provided for the cases where the cooling-induced tensile stress can overcome the compressive stress across the crack to propagate it at a thermally controlled speed, which is larger than the speed for crack growth resulting only from applied pressure. The presence of the pressurized fluids can result in crack growth starting earlier and can produce a slow early time crack speed. As time increases, the crack motion is accelerated by the pressure acting in the fracture from the viscous fluid flow toward the crack tip. The crack growth rate varies over a wider range relative to a pure thermally driven crack growth case and a stable, rapid growth period occurs, during which the calculated crack speeds are consistent with experimental results. The crack growth curves are located in between two thermally controlled ones for the fracture with and without uniform pressure, respectively. In addition, the dimensionless factors controlling the hydrothermal crack growth are derived from a dimensional analysis. Numerical results demonstrate that viscous flow which leads to the fluid front lagging behind the crack tip can stabilize crack growth under a larger temperature change.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volumes 69–70, September 2015, Pages 11-22
نویسندگان
, , ,