undefined

Crystal Plasticity Modeling of Grey Cast Irons under Tension, Compression and Fatigue Loadings

Julkaisuvuosi

2022

Tekijät

Balobanov, Viacheslav; Lindroos, Matti; Andersson, Tom; Laukkanen, Anssi

Tiivistelmä

The study of the micromechanical performance of materials is important in explaining their macrostructural behavior, such as fracture and fatigue. This paper is aimed, among other things, at reducing the deficiency of microstructural models of grey cast irons in the literature. For this purpose, a numerical modeling approach based on the crystal plasticity (CP) theory is used. Both synthetic models and models based on scanning electron microscope (SEM) electron backscatter diffraction (EBSD) imaging finite element are utilized. For the metal phase, a CP model for body-centered cubic (BCC) crystals is adopted. A cleavage damage model is introduced as a strain-like variable; it accounts for crack closure in a smeared manner as the load reverses, which is especially important for fatigue modeling. A temperature dependence is included in some material parameters. The graphite phase is modeled using the CP model for hexagonal close-packed (HCP) crystal and has a significant difference in tensile and compressive behavior, which determines a similar macro-level behavior for cast iron. The numerical simulation results are compared with experimental tensile and compression tests at different temperatures, as well as with fatigue experiments. The comparison revealed a good performance of the modeling approach.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Laukkanen Anssi Orcid -palvelun logo

Lindroos Matti Orcid -palvelun logo

Andersson Tom Orcid -palvelun logo

Balobanov Viacheslav

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

12

Numero

2

Artikkelinumero

238

Julkaisu­foorumi

75751

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €

811

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi

2022

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka; Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka; Materiaalitekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.3390/cryst12020238

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä