Using crack face displacement to measure stress intensity: A practical approach
Notice bibliographique
Résumé
This study presents a novel method for estimating the stress intensity factor (K) using direct measurements of crack face displacements. Starting from Westergaard’s analytical solutions, modifications were derived from adapting these equations for finite-width bodies in five different geometries, including centre crack plates, edge crack plates (with both single and double cracks), plates containing angled cracks, and cracks in three-point bend specimens. Finite Element Analysis (FEA) was used to determine the profile of crack face displacement at different points along each crack. It was found that for centre-cracked plates, Westergaard’s equation worked well with only slight correction needed, whilst for edge-cracked geometries, a different equation was needed to describe the displacement profile. Unlike conventional methods that require applied load or local stress–strain data, this approach provides a simple and practical means of estimating K using optical measurements of crack face displacement. The proposed equations correctly predicted K with errors less than 10% for all geometries considered. To demonstrate the practical use of this method, an experimental study was conducted to estimate the fracture toughness (K IC ) of leaf specimens using crack face displacement measurements. The results were within 3% of those obtained from conventional laboratory tests, confirming the feasibility of this approach for real-world applications. Other potential applications to different materials and structures were also proposed. These findings establish crack face displacement as a reliable parameter for fracture analysis, offering potential applications in material testing, non-destructive evaluation, and structural health monitoring.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».