Notch tip stress distribution in strain hardening materials

Using the results of elastic-plastic stress analyses for notched bars, it is shown that a modified form of slip-line field solution can satisfactorily explain the variation of longitudinal stress ahead of notch tips in strain hardening materials.

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Résumé En utilisant les résultats d'analyses de contrainte élastoplastique dans le cas de barres entaillées, on montre qu'il est possible d'utiliser une forme simplifiée de solution du champ des lignes de glissement pour expliquer de façon satisfaisante la variation des contraintes longitudinales en avant d'extrémités d'entaille dans des matériaux susceptibles d'un écrouissage.

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Nomenclature _yy longitudinal tensile stress in the notch tip plastic zone - _xx transverse stress in the x-direction - _zz transverse stress in the z-direction - k yield stress in shear - ₀ yield stress in tension - ₀^* strain hardened yield stress (flow stress) - _0/*c flow stress at notch tip - _total total strain _pl plastic strain _l principal strain - _1c maximum principal strain at notch tip - _1pl plastic strain in they-direction - _1cp1 E_1pl at notch tip - _eff effective plastic strain - _{ceff eff} at notch tip - ₀ yield strainC Stress decay constant in the notch tip region - /e_pl linear strain hardening rate - n strain hardening exponent in power hardening law - 2 flank angle of notch - distance from notch tip - p notch tip radius - k_I applied stress intensity for Mode I loading - E Young's modulus - V_c crack tip opening displacement