Publication detail

3D Atomistic Simulation of Fatigue Behaviour of Cracked Single Crystal of bcc Iron Loaded in Mode III

UHNÁKOVÁ, A. POKLUDA, J. MACHOVÁ, A. HORA, P.

Czech title

3D atomové simulace únavových vlastností monokrystalu bcc železa s trhlinou, zatíženého v módu III

English title

3D Atomistic Simulation of Fatigue Behaviour of Cracked Single Crystal of bcc Iron Loaded in Mode III

Type

journal article - other

Language

en

Original abstract

We present new results of 3D molecular dynamic (MD) simulations of a mechanical behaviour of an edge crack <110>[110] (crack plane/crack front) in a single crystal of bcc iron cyclically loaded in mode III at room temperature. Our previous 3D molecular dynamic simulations showed that this crack under monotonic uniaxial tension loading in mode I emitted blunting dislocations in the inclined <111>(112) slip systems and it was stable up to very high loads, in qualitative agreement with experiments and continuum predictions. Our question is how the cyclic loading in mode III changes the crack behaviour and its stability. The paper also brings information on how the distribution of external forces in mode III influences the fatigue crack behaviour and how the defects generated by the crack can produce experimentally observed advances of the crack front in local modes I, II, I + II and II + III.

Czech abstract

Článek presentuje nové výsledky 3D molekulárních dynamických (MD) simulací mechanických vlastností hranové trhliny <110>[110] (rovina trhliny/čelo trhliny) v monokrystalu bcc železa cyklicky zatěžovaného v módu III při pokojové teplotě. Předchozí 3D molekulární dynamické simulace ukázaly, že trhlina při monotonním jednoosém zatížení v módu I emitovala otupené dislokace ve smykovém systému <111>(112) a byla stabilní do vysokého zatížení, v kvalitativním souhlase s experimenty a předpovědí dle kontinua. Otázka je jak cyklické zatížení v módu III změní vlastnosti trhliny a její stabilitu. Článek také přináší informaci o vlivu distribuce vnějších sil v módu III na únavovou trhlinu a vlivu defektů generovaných trhlinou při experimentalním pozorování růstu trhliny v lokálních módech I, II, I + II a II + III.

English abstract

We present new results of 3D molecular dynamic (MD) simulations of a mechanical behaviour of an edge crack <110>[110] (crack plane/crack front) in a single crystal of bcc iron cyclically loaded in mode III at room temperature. Our previous 3D molecular dynamic simulations showed that this crack under monotonic uniaxial tension loading in mode I emitted blunting dislocations in the inclined <111>(112) slip systems and it was stable up to very high loads, in qualitative agreement with experiments and continuum predictions. Our question is how the cyclic loading in mode III changes the crack behaviour and its stability. The paper also brings information on how the distribution of external forces in mode III influences the fatigue crack behaviour and how the defects generated by the crack can produce experimentally observed advances of the crack front in local modes I, II, I + II and II + III.

Keywords in Czech

Únava; mód III; bcc železo; molekulární dynamické simulace

Keywords in English

Fatigue; Mode III; bcc iron; Molecular dynamics simulations

RIV year

2011

Released

01.11.2011

ISSN

0142-1123

Volume

33

Number

1

Pages from–to

1564–1573

Pages count

10

BIBTEX


@article{BUT76124,
  author="Alena {Uhnáková} and Jaroslav {Pokluda} and Anna {Machová} and Petr {Hora},
  title="3D Atomistic Simulation of Fatigue Behaviour of Cracked Single Crystal of bcc Iron Loaded in Mode III",
  year="2011",
  volume="33",
  number="1",
  month="November",
  pages="1564--1573",
  issn="0142-1123"
}