An engineering analysis of ductile fractures

A critical strain at a small distance from a crack tip is proposed as a ductile fracture criterion. Surface strain in double edge cracked specimen made of 2024-0 aluminum alloy was measured using the moiré method. The strain along the crack line and near a crack tip is proportional to the cracked-section-elongation, the latter is used as a measurable quantity to characterize ductile fractures. The effect of specimen size on fracture strength and energy absorption by the specimen were analyzed. The proposed ductile fracture analysis agrees qualitatively with fracture tests on fully annealed 4340 steel and 2024-T351 aluminum.

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Zusammenfassung Als Kriterium für das Verformungsverhalten wird die kritische Debuting in der Nähe einer Rissspitze vorgeschlagen. An einer mit zwei seitlichen Kerben gerissenen Probe aus einer Aluminium 2024-0 Legierung wurde die Oberflächen-dehnung nach dem moire Interferenzverfahren gemessen.Die Verformung entlang des Risslinie and in der näheren Umgebung der Rissspitze ist der Verlängerung des gerissenen Querschnitts proportional. Letztere wird als messbare Grösse zur Beschreibung des Verformungsbruchverhaltens herangezogen. Es wurde der Einfluss der Probenabmessungen auf die Zugfestigkeit and die absorbierte Energie ermittelt.

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Résumé Comme critère pour la rupture ductile, on suggère d'adopter une déformation critique à une courte distance de la pointe d'une fissure. Les déformations en surface ont été mesurées, à l'aide de la méthode du moiré, sur des éprouvettes fissurées d'alliage d'Aluminium 2024-0 comportant deux entailles latérales.La déformation le long de la ligne de fissuration, et au voisinage de la pointe de la fissure, est proportionnelle á l'allongement de la section droite fissurée, quantité mesurable pour caractériser les ruptures ductiles.On a analysé l'influence des dimensions de l'éprouvette sur la résistance à la rupture et sur l'énergie qu'elle absorbe. L'analyse proposée dans cc mémoire est qualitativement en accord avec résultats d'essais de rupture sur tin acier 4340 normalisé et sur l'alliage d'Aluminium 2024-T351.