Fracture predictions in impact three-point bending test of European beech
Loading...
Date
2024-08-31
Authors
Kubík, Petr
Šebek, František
Hassan Vand, Mojtaba
Brabec, Martin
Tippner, Jan
0000-0003-1992-0563Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Springer Nature
Altmetrics
Abstract
Hardwood has become widespread in European forests. The strongest factor is climate change and damage to conifers by the bark beetle. The effort to study hardwoods grows with increasing volume of applications. Therefore, European beech wood was investigated under two impact loads in two material directions, resulting in four unique combinations supplemented by the measurement of the friction coefficient. Then, it was computationally simulated to reproduce the cracking, while the material model reflected the orthotropic behaviour in elasticity, plasticity and failure. The model was coded using the user subroutine in Abaqus to initiate and propagate the crack using the element deletion. The resulting reaction forces were in good agreement with those from the experiments. Cracking was numerically simulated in three of four cases as experimentally observed, however, upon larger deflections. Therefore, the model is applicable for further investigations.
Tvrdé dřevo se stalo v evropských lesích rozšíření. Nejsilnějším faktorem je změna klimatu a poškození jehličnanů kůrovcem. Snaha studovat tvrdé dřevo roste se zvyšujícím se objemem aplikací. Proto byl dub evropský studován při dvou rázových zatíženích ve dvou materiálových směrech, vyúsťující ve čtyři unikátní kombinace doplněné o měření součinitele tření. Poté to bylo výpočtově simulováno pro reprodukci praskání, zatímco model materiálu odrážel ortotropní chování v elasticitě, plasticity a porušování. Model byl programovaný pomocí uživatelského podprogramu v Abaqusu pro iniciaci a šíření trhliny pomocí mazání prvků. Výsledné reakční síly byly v dobrém souladu s těmi z experimentů. Praskání bylo numericky simulováno ve třech případech ze čtyř, jak bylo experimentálně pozorováno, nicméně při větších průhybech. Tudíž model je aplikovatelný pro další výzkumy.
Tvrdé dřevo se stalo v evropských lesích rozšíření. Nejsilnějším faktorem je změna klimatu a poškození jehličnanů kůrovcem. Snaha studovat tvrdé dřevo roste se zvyšujícím se objemem aplikací. Proto byl dub evropský studován při dvou rázových zatíženích ve dvou materiálových směrech, vyúsťující ve čtyři unikátní kombinace doplněné o měření součinitele tření. Poté to bylo výpočtově simulováno pro reprodukci praskání, zatímco model materiálu odrážel ortotropní chování v elasticitě, plasticity a porušování. Model byl programovaný pomocí uživatelského podprogramu v Abaqusu pro iniciaci a šíření trhliny pomocí mazání prvků. Výsledné reakční síly byly v dobrém souladu s těmi z experimentů. Praskání bylo numericky simulováno ve třech případech ze čtyř, jak bylo experimentálně pozorováno, nicméně při větších průhybech. Tudíž model je aplikovatelný pro další výzkumy.
Description
Citation
JOURNAL OF WOOD SCIENCE. 2024, vol. 70, issue 1, p. 1-12.
https://jwoodscience.springeropen.com/articles/10.1186/s10086-024-02157-x
https://jwoodscience.springeropen.com/articles/10.1186/s10086-024-02157-x
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en