Fracture propagation and prediction in heterogeneous materials

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Alava, Mikko, Prof., Aalto University, Finland
dc.contributor.author Koivisto, Juha
dc.date.accessioned 2013-09-13T09:00:16Z
dc.date.available 2013-09-13T09:00:16Z
dc.date.issued 2013
dc.identifier.isbn 978-952-60-5276-2 (electronic)
dc.identifier.isbn 978-952-60-5275-5 (printed)
dc.identifier.issn 1799-4942 (electronic)
dc.identifier.issn 1799-4934 (printed)
dc.identifier.issn 1799-4934 (ISSN-L)
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/10951
dc.description.abstract The topic of this thesis is fracture and damage. It is discussed with an experimental point of view in multiple geometries. In Publications I and II a 1D fracture line is driven through elastic medium that is paper. The fracture line propagates with jerky motion producing audible avalanches. These acoustic emission events obey Gutenberg-Richter statistics for energy and Omori law for waiting times. In Publications III and IV digital image correlation technique is used to measure local strains in paper creep experiments. The significance of local fluctuations increases during the experiment as the fluctuations decay slower than the average strain rate. The global strain rate is found to have a Monkman-Grant relation. In Publication V the global and local strains are used to predict the failure in the paper fatique experiment. The system is compared to a standard fiberbundle model with viscous components. Chapter 4 relates to unpublished work of two interacting cracks. Here, it is shown that curved cracks follow the local symmetry path where the shear stress intensity factor KII = 0. en
dc.description.abstract Väitöskirjan aihe on murtuminen ja vaurio. Tätä käsitellään kokeellisesta näkökulmasta useissa geometrioissa. Julkaisuissa I ja II yksiulotteinen murtorintama ajetaan läpi elastisen väliaineen, joka on paperi. Murtorintama etenee epätasaisesti tuottaen havaittavaa ääntä. Nämä akustiset tapahtumat noudattavat Gutenberg-Richter statistiikkaa energian suhteen ja Omorin lakia odotusakojen suhteen. Julkaisuissa III ja IV kuvakorrelaatiotekniikkaa on käytetty paikallisten venymien mittaamiseen paperin virumiskokeessa. Paikallisten venymien merkitys kasvaa kokeen kuluessa, koska venymänopeuden keskihajonta pienenee hitaammin kuin venymänopeuden keskiarvo. Kokonaisvenymänopeudesta löydetään Monkman-Grant suhde. Julkaisussa V paikallista ja kokonaisvenymää käytetään ennustamaan väsymiskokeen elinaika. Koetta verrataan viskoosiin kuitukimppumalliin. Kappale 4 liittyy julkaisemattomaan työhön kahden särön vuorovaikutuksesta. Säröt etenevät paikallisen symmetrian osoittamaa polkua. Tällä polulla leikkausvahvistuskerroin on KII = 0. fi
dc.format.extent 67 + app. 93
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.publisher Aalto University en
dc.publisher Aalto-yliopisto fi
dc.relation.ispartofseries Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS en
dc.relation.ispartofseries 122/2013
dc.relation.haspart [Publication 1]: Juha Koivisto, Jari Rosti, and Mikko Alava. Creep of a fracture line in paper peeling. Physical Review Letters 99, 145504, 4 pages (2007). DOI: 10.1103/PhysRevLett.99.145504
dc.relation.haspart [Publication 2]: Jari Rosti, Juha Koivisto, Paola Traversa, Xavier Illa, Jean-Robert Grasso, and Mikko Alava. Line creep in paper peeling. International Journal of Fracture 151, 281, 17 pages (2008). DOI: 10.1007/s10704-008-9258-7
dc.relation.haspart [Publication 3]: Jari Rosti, Juha Koivisto, Lasse Laurson, and Mikko Alava. Fluctuations and scaling in creep deformation. Physical Review Letters 105, 100601, 4 pages (2010). DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.100601
dc.relation.haspart [Publication 4]: Lasse Laurson, Jari Rosti, Juha Koivisto, Amandine Miksic, and Mikko Alava. Spatial fluctuations in transient creep deformation. Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment P07002, 27 pages (2011). DOI: 10.1088/1742-5468/2011/07/P07002
dc.relation.haspart [Publication 5]: Amandine Miksic, Juha Koivisto, and Mikko Alava. Statistical properties of low cycle fatigue in paper. Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment P05002, 26 pages (2011). DOI: 10.1088/1742-5468/2011/05/P05002
dc.subject.other Physics en
dc.title Fracture propagation and prediction in heterogeneous materials en
dc.title Murtumisen eteneminen ja ennustaminen kuitumaisten aineiden murtumisessa fi
dc.type G5 Artikkeliväitöskirja fi
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.contributor.school School of Science en
dc.contributor.department Teknillisen fysiikan laitos fi
dc.contributor.department Department of Applied Physics en
dc.subject.keyword fractures en
dc.subject.keyword materials en
dc.subject.keyword murtuminen fi
dc.subject.keyword materiaalit fi
dc.identifier.urn URN:ISBN:978-952-60-5276-2
dc.type.dcmitype text en
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.contributor.supervisor Alava, Mikko, Prof., Aalto University, Finland
dc.opn Vanel, Loïc, Prof., Ecole Normale Supérieure de Lyon, France
dc.contributor.lab Complex Systems and Materials en
dc.rev Duxbury, Philip, Prof., Michigan State University, United States
dc.rev Merikoski, Juha, Dr., University of Jyväskylä, Finland
dc.date.defence 2013-09-04


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account