Higher order terms of the crack tip asymptotic field refine the fracture-mechanical description of the behaviour of cracked bodies. They can play a key role in quasi-brittle materials (such as ceramics, rocks or cement-based composites) where the extent of the zone around the crack tip with nonlinear material behaviour is very large in comparison to the typical structural dimensions. Higher order terms estimation is made numerically. In the project a procedure using the finite element method and leading to reliable estimation of the selected number of the higher terms is suggested. Results are used for interpretation of the influence of the size/geometry/boundary conditions of the testing specimen/structure and contribute to a more complete description of the fracture response. (en)
Členy vyšších řádů asymptotického pole napětí v okolí trhliny zpřesňují lomově mechanický popis chování těles s trhlinou. U kvazikřehkých materiálů (jako jsou keramiky, horniny, nebo cementové kompozity), kde je rozsah zóny nelineárního chování v okolí vrcholu trhliny velký ve srovnání s charakteristickými rozměry konstrukce/tělesa, mohou hrát klíčovou roli. Určení členů vyšších řádů se provádí numericky. V projektu je navržen postup vedoucí ke spolehlivému určení vybraného počtu vyšších členů užitím metody konečných prvků. Výsledky jsou použity pro interpretaci vlivu velikosti/geometrie/okrajových podmínek zkušebního tělesa/konstrukce a přispívají k úplnějšímu popisu lomové odezvy.
Estimation of higher terms of the Williams expansion and their use for fracture response description in structures made of quasi-brittle composites (en)
Určení vyšších členů Williamsova rozvoje a jejich užití pro popis lomové odezvy konstrukcí z kvazikřehkých kompozitů
Based on the final report it can be concluded that the project goals were fulfilled. The necessity of higher order terms in the Williams expansion for the correct description of displacement and stress fields at the crack tip of nonlinearly behaving materials was confirmed. The results were published in a number of peer reviewed journals, 1 with IF. (en)
Na základě rozboru závěrečné zprávy lze konstatovat, že cíle projektu byly naplněny. Byl prokázán význam vyšších členů Williamsova rozvoje na popis pole posunů a napětí na čele trhliny, a to zejména u materiálů s nelineární procesní zónou. Výsledky byly prezentovány v několika recenzovaných časopisech, z toho 1 časopis s IF. (cs)