Procrackplast: A software for simulating 3D crack growth under large plastic deformation
Procrackplast: Eine Software zur Simulation des 3D-Risswachstums unter großen plastischen Deformationen
- The finite element software ProCrackPlast is developed for the automated simulation of fatigue crack growth in arbitrarily loaded three-dimensional components with large scale plastic deformations, in particular under cyclic thermomechanical (TMF) loading. ProCrackPlast is developed by extending the software Procrack, created at TU Freiberg for linear-elastic crack growth simulations. The pre-processing, FEM analysis, and the post-processing in ProCrackPlast are done by the commercial software ABAQUS. ProCrackPlast resorts to a crack growth procedure which adaptively updates the crack in finite increments based on the fracture-mechanical parameter, cyclic crack tip opening displacement ΔCTOD . Features of this software along with two application examples of fatigue crack growth in a typical cast steel, Ni-Resist, are presented in this paper to show its capability and performance.
- Es wird die Finite-Element-Software ProCrackPlast vorgestellt, die eine automatische Simulation der Ermüdungsrissausbreitung in beliebig belasteten dreidimensionalen Bauteilen mit größeren plastisch verformten Bereichen ermöglicht, insbesondere bei thermomechanischer Wechselbelastung (TMF). ProCrackPlast entstand durch Erweiterung des Programs ProCrack, das an der TU Freiberg für linear-elastische inkrementelle Rissfortschrittsanalysen entwickelt wurde. Das Pre-Processing, die FEM Analyse und das Post-Processing werden mit Hilfe der kommerziellen FE-Software ABAQUS durchgeführt. ProCrackPlast beruht auf einem Algorithmus, mit dem der Rissfortschritt adaptiv in endlichen Inkrementen unter Verwendung des bruchmechanischen Parameters der zyklischen Rissöffnungsverschiebung ΔCTOD gesteuert wird. Die Funktionseigenschaften dieser Software werden anhand von zwei Anwendungsbeispielen zum Ermüdungsrisswachstum für einen typischen Stahlguss, Ni-Resist, exemplarisch dargestellt, um dieEs wird die Finite-Element-Software ProCrackPlast vorgestellt, die eine automatische Simulation der Ermüdungsrissausbreitung in beliebig belasteten dreidimensionalen Bauteilen mit größeren plastisch verformten Bereichen ermöglicht, insbesondere bei thermomechanischer Wechselbelastung (TMF). ProCrackPlast entstand durch Erweiterung des Programs ProCrack, das an der TU Freiberg für linear-elastische inkrementelle Rissfortschrittsanalysen entwickelt wurde. Das Pre-Processing, die FEM Analyse und das Post-Processing werden mit Hilfe der kommerziellen FE-Software ABAQUS durchgeführt. ProCrackPlast beruht auf einem Algorithmus, mit dem der Rissfortschritt adaptiv in endlichen Inkrementen unter Verwendung des bruchmechanischen Parameters der zyklischen Rissöffnungsverschiebung ΔCTOD gesteuert wird. Die Funktionseigenschaften dieser Software werden anhand von zwei Anwendungsbeispielen zum Ermüdungsrisswachstum für einen typischen Stahlguss, Ni-Resist, exemplarisch dargestellt, um die Möglichkeiten und Leistungsfähigkeit von ProCrackPlast zu demonstrieren.…
Autor*innen: | R. Ganesh, Stephan Gesell, Bernard FedelichORCiD, Meinhard Kuna, B. Kiefer |
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Dokumenttyp: | Beitrag zu einem Tagungsband |
Veröffentlichungsform: | Graue Literatur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch): | 54. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit: Bruchmechanische Werkstoffund Bauteilbewertung: Beanspruchungsanalyse, Prüfmethoden und Anwendungen |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2022 |
Organisationseinheit der BAM: | 5 Werkstofftechnik |
5 Werkstofftechnik / 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe | |
5 Werkstofftechnik / 5.5 Materialmodellierung | |
Verlag: | Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. |
Erste Seite: | 205 |
Letzte Seite: | 214 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | Automatische Finite Element Simulation; Rissausbreitung; Thermomechanische Ermüdung Automated finite element analysis; Crack growth; Thermomechanical fatigue |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
Material / Degradation von Werkstoffen | |
Veranstaltung: | 54. Tagung des Arbeitskreises "Bruchmechanik und Bauteilsicherheit" |
Veranstaltungsort: | Online meeting |
Beginndatum der Veranstaltung: | 22.02.2021 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
Datum der Freischaltung: | 09.03.2022 |
Referierte Publikation: | Nein |