SIMULAREA SOLICITĂRII DE FORFECARE PRIN METODA IOSIPESCU A EPRUVETELOR DIN ALUMINIU

Autor/autori: Prof. dr. ing. Camelia CERBU, Ing. Adrian Nicolae BURLACU pag 11

Rezumat: În acest articol se prezintă mai întîi un scurt istoric al metodei Iosipescu de testare la forfecare. Se prezintă succesiv date referitoare la anul în care s-au publicat primele lucrări despre metoda Iosipescu, modul în care această metodă s-a dezvoltat în timp și materialele care au fost testate. Metoda de testare la forfecare pură publicată de profesorul Iosipescu [6, 7] a fost preluată de Walrath și Adams [13] care au dezvoltat versiunea Wyoming utilizată în special pentru testarea materialelor compozite. Versiunea Wyoming a metodei Iosipescu a fost adoptată ca standard ASTM [2]. Articolul prezintă modelul cu elemente finite al ansamblului format din epruveta de forfecare și dispozitivul de forfecare. Dimensiunile epruvetei de forfecare sunt în acord cu standardul ASTM [2]. Se prezintă rezultatele obținute prin analiza cu elemente finite (FEA) a ansamblului dispozitiv-epruvetă în simularea încercării la forfecare pură a epruvetei din aluminiu în ceea ce privește stările de tensiuni, deformații și deplasări. Se compară rezultatele obținute prin FEA pentru tensiunea tangențială  dezvoltată în planul de forfecare al epruvetei, în elementele situate între crestături, cu rezultatul obținut relaţia teoretică de calcul pentru tensiunea tangențială  care se dezvoltă la forfecare pură. Erorile cele mai mici (0,59% şi 4,48%) se obțin în cazul elementelor situate în zona apropiată de mijlocul distanței dintre crestături.

Cuvinte cheie: forfecare, metoda lui Iosipescu, simulare, aluminiu.

Abstract: In this paper it is firstly presented a brief history of the Iosipescu’s shear test method. It gradually presents data regarding the year when it was published the first paper on the Iosipescu’s method, the way this method was developed in time and materials that have been tested. Pure shear test method published by the professor Iosipescu [6, 7] was taken over by Walrath and Adams [13] who developed the Wyoming version used especially for testing of the composite materials. Wyoming version of the Iosipescu’s method was adopted as ASTM standard [2]. The paper presents the finite element model of the assembly composed by the shear specimen and the shear device. Dimensions of the shear specimen are in accordance with ASTM [2]. It presents the results obtained by finite element analysis (FEA) of the device-specimen assembly in simulation of the pure shear test of the aluminium specimen regarding the states of stresses, strains and displacements. It compares the results obtained by FEA for the shearing stress  developed in the shear plane of the specimen, in the elements located between notches, with the result obtained by calculus analytical method used for the shear stress  that develops in pure shear. The lowest errors (0.59% and 4.48%) are obtained in case of the elements located in the area close to the midpoint of the distance between the notches.

Keywords: shear loading, Iosipescu’s method, simulation, aluminium.

DOWNLOAD PDF