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Determination of macroscopic stress from diffraction experiments: A critical discussion

  • The paper is motivated by some inconsistencies and contradictions present in the literature on the calculation of the so-called diffraction elastic constants. In an attempt at unifying the views that the two communities of Materials Science and Mechanics of Materials have on the subject, we revisit and define the terminology used in the field. We also clarify the limitations of the commonly used approaches and Show that a unified methodology is also applicable to textured materials with a nearly arbitrary grain shape. We finally compare the predictions based on this methodology with experimental data obtained by in situ synchrotron radiation diffraction on additively manufactured Ti-6Al4V alloy. We show that (a) the transverse isotropy of the material yields good agreement between the best-fit isotropy approximation (equivalent to the classic Kröner’s model) and the experimental data and (b) the use of a general framework allows the calculation of all components of the tensor ofThe paper is motivated by some inconsistencies and contradictions present in the literature on the calculation of the so-called diffraction elastic constants. In an attempt at unifying the views that the two communities of Materials Science and Mechanics of Materials have on the subject, we revisit and define the terminology used in the field. We also clarify the limitations of the commonly used approaches and Show that a unified methodology is also applicable to textured materials with a nearly arbitrary grain shape. We finally compare the predictions based on this methodology with experimental data obtained by in situ synchrotron radiation diffraction on additively manufactured Ti-6Al4V alloy. We show that (a) the transverse isotropy of the material yields good agreement between the best-fit isotropy approximation (equivalent to the classic Kröner’s model) and the experimental data and (b) the use of a general framework allows the calculation of all components of the tensor of diffraction elastic constants, which are not easily measurable by diffraction methods. This allows us to extend the current state-of-the-art with a predictive tool.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Tatiana MishurovaORCiD, Giovanni BrunoORCiD, Sergei EvsevleevORCiD, I. Sevostianov
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Applied Physics
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
Verlag:AIP Publishing
Jahrgang/Band:128
Ausgabe/Heft:2
Erste Seite:025103
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Additive manufacturing; Elastic constants; Stress concentration tensor; X-ray diffraction
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Additive Fertigung
DOI:10.1063/5.0009101
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:13.07.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:10.08.2020
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