Brittle Fracture in Heterogeneous Materials — Theory, Experiments, and Numerical Modelling
Tid: Fr 2025-06-13 kl 09.00
Plats: F3, Lindstedtvägen 26
Språk: Engelska
Ämnesområde: Hållfasthetslära
Respondent: Daniela V. Klein , Teknisk mekanik
Opponent: Robert Harvey Dodds, Jr, University of Illinois Urbana-Champaign
Handledare: Jonas Faleskog, Teknisk mekanik; Pål Efsing,
QC250523
Abstract
Sprödbrott i transitionsområdet komplicerar bedömningen av strukturell integritet, särskilt när brottsegheten påverkas av materialets heterogenitet. Denna avhandling undersöker spröda brott med teoretiska, numeriska, experimentella och probabilistiska angreppssätt, med fokus på att förstå och modellera brottbeteende i flerpassagesvetsar. Ett probabilistiskt ramverk har tagits fram för att utvärdera hur rumslig heterogenitet påverkar brottsannolikhetskurvor erhållna från brottseghetsprovning. En uppdelning i småskale- och storskaleheterogenitet definieras från den relativa storleken på heterogeniteten jämfört med brottprocesszonen. Numeriska simuleringar visar hur heterogenitet påverkar brottsannolikhetskurvor, och skalningsmetoder tas fram för att relatera resultat från miniatyrprovstavar till fullskaliga förhållanden. Det experimentella arbetet inkluderar brottseghetsprovning och fraktografi avåldrade och oåldrade svetsmetaller. Termisk åldring har visat sig introduceraheterogenitet hos segheten genom zonspecifik försprödning orsakad avfosforsegregering. Kornorienteringens roll vid sprödbrott undersöks och begränsningar av standardtestmetoder under heterogena förhållanden tas upp. De framtagna metoderna bildar en grund för bedömning av brott i strukturellt heterogena material och leder därmed till en mer tillförlitlig tolkning av brottseghetsdata i säkerhetskritiska tillämpningar.