In d o n e sian   Jou r n al of  Ele c tr i c a l  En g in e erin g   a n d  C om pu t er S c ien ce   Vol.  14, No.  1, April 2019,   pp.  284~289  ISSN: 2502- 4752,  DOI :   10.115 91/ijeecs. v 14. i 1 . pp284-289          284     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/ i j eec s   Calculatin g of stress intensity  factors of sol d ered join t s with   multip le crack s       A l  Emr an  Ismai l,  K am aru l   A zh ar  Kamar u d in , M o hd  Kh i r  Moh d   N o r, A h m ad  M ub ara k   T aju l   A r i fin ,   Mohd Fah r u l  Has s a n , M oh d   Rasidi Ib r ah i m  and M o h a mmad   Z ulafif Ra him  Facu lt y of M echan ical  a nd  Man u f act urin g   Eng i n e erin g, U ni versiti   T u n   Hu sse i n   On n Ma la ys ia ,   Ma l a ysia       Art i cl e In fo     ABSTRACT  A r tic le hist o r y :   R e c e i v e d  Sep  2 6 ,  2 018  Re vise d N ov  27,  201 8   A c c e pte d   D ec 3,  201 8      Th is   p aper  p res e nt s  th e  s o l u t i on   o f   st ress   i n t ensity  f actors   o f   m u l tip l e  cracks   at  t he  j o i nt  b e t ween  t wo   m ateria l s .  Bas e d  o n   t he  l iterat ure  s u r vey,  t here  a re  trem en dou s  nu mber  o f   wo rks   f o u n d  on   t he  s t u d y   o f   edg e   a n d   cent r al  c racks .   On   t h e   o ther han d, several   p ap er s   o n  the m ultip l e  crac k s  can  b e   a ls o  b e   f o und   in   o pen   li terat u re.   Ho wever,   t h e   w ork  on   m u l ti p l e  cr ack s  w i t h   d iff e ren t   c rack   si zes  a re  h ard  to   f i n d .   T heref o re,  t h is  p ap er  f o c us es  t o  stu d y   t h e  crack   in teracti o n   obtained  f r o m   d iff e ren t   c rack  s izes.   ANS YS   A PDL  is   us e d   t o  mo de l  a n d  so lv e   th e   p r ob le m s   c o n side ring   t he   c ra c k s  e m be d d e d   in  t h e   p l a i n   st rain  p l a te  u nder  tension  stress.  T he re  a re   t w o   i mpor t a nt   p ar a m e ters   a re  con s i d ered  s u c h  crack   s izes  a nd   m echan ical  m ism a tches   b e tween   j oi n t   a nd  bas e d  m a t e rial s .   S in ce  th e  crack   i s  s y m m e t r ical,  only   a  qu arter   m odel   i s   u sed  and   verifi ed.   Ba s e d  on   t he  n u m e r ical   s imu l a t io n ,   it  is  f ou nd  t h a t  t w o  f a c t o r s   are  signifi cantly  a f f ected  t he  m u ltiple  c racks  at  t he  j oi n t s  su c h   a s   m ech ani c al   m i s m a t ches  and  relat iv e crack s iz es . K eyw ord s :   ANSYS   A P D L  C r ack  i nt e r ac t i ons   Mu lt ip l e  c rac k s  So ld er  jo i nts  Stress   i nt e n sity factors   Co pyri gh t © 2 019 In stit u t e  of Advanced  En gi neeri n g  an d   Scien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   Al Em r an Ism a il,    D e pa rtme nt   o f  En gine eri ng  M e c h an ics,   Fac u l t y   of  M ech a n i c a l  a nd  M an uf a c t u ri ng  En g i n ee rin g ,   U n i v ersi ti   T un  H u ssei n  O nn  Ma lays ia,  86 4 00  Bat u  P a h at,  Joh o r,  M al ay si a.   Em ail:  em ran@u t hm .edu. my  /  al_e m ra n @ ho t m ai l.c o m       1.   I N TR OD U C TI O N    M o st   o f   el e c t r o n i c   d evi c e s   e x p e ri e n ced   t h e rmo - mec h a n i cal   f at igu e  dur i ng  se rv ices.   Sol d er ed  j o i nt s   are   used  t o  co nne c t   d iffe rent   e lec t ron i c  parts  a nd  t h ere f ore   pr o v i d e d   t he   w ay  t o  trans f e r   e lectric a l   c u r rents.   D u e  to  t he   i m p erfect i on  of  j oi n t s,  c ra cks  ma y  appea r ed  e spe c i al ly  a t   t h e  i n terfa c e   b e t w e e n  tw o  ma t e ria l s.   In   g e n e r al ,  th e  co n c e p t   of   L in e a r  El asti c   Fra c t u re   M ech ani c s  (L EF M)  i s  use d   t o   cha r ac te rize   s uc h  c r ac ks  i n  order   to  d e t er mine  t he  r e l i a b i l i t y  o f   t he  j o i n t s.   F or  e xa mpl e   H ua n g   e t  a l .   [1]  pro v i ded  a  ge nera l  m e th o d o l og y   for  ca l c ul a t i n g   m i xed  mode   s tress  i n te ns i t y   fac t or  o f  i n t e rfa c i a l   c rac k s.  I n  t h i s   w ork,   onl y  a  sin g le  c r ack  i s   foc u se d  c onsi d er i n g  s i n g l e- ed ge  c r ack   i n  p l ain   stra in  c on d i t i on .   Tsa i   [ 2]   p e r form ed  a   s t udy  o n   t he   m o d e  I  ene r g y   r elease   r a te  o f  sol d er ed  j o i n t s  c o n t a i n i ng  a   s i n g l e  cra c k  u s in g  fi n i te  e lem e nt  a nal y s i s  c o ns i d er i n g  a  me tho d   o f  v i rt ual   cra c k  c l o s u r e.  I t  is  o nl y  c o ns i d e r ed   a   s in gle   c r a c k  b e t w e e n   t w o  p a r t s .  Anoth e r  s i m i lar  work  ca n  be   f o u n d   i n  [3].   F unda m e ntal  w ork  on  t h e   i n ter f a c i a l   c rac k s  b e t w e e n  t w o  d i s s i m i l a r   m a t e r i a l s   a r e   ava ila b l e  i n   [ 4 - 7].  M o st  o f  t h ese  paper s   d isc u sse d  o n   t he   e ffec t  o f   d i s s i milar   m a teria l s   o n   t he  s i n g l e  c r ac k.   It is ha rd to  find  the w o r k s o n   th e  multipl e  cracks   or crack in tera c t i o n s   i n  di ffe re nt m ater ial be ha v i or .   C o m n i n ou  [8]  pr o v i d e d   a n  ov erview   w or k  o n   t he   i n t er fac i a l   c rac k s  b e tw e e n  tw o  d i ffe r ent  m a ter i a l s   con s i d eri ng  t h e  LEF M .   A t k i n so ns’  f i r s t   a n d  sec o n d   m o d e l s   a re   a p p l ie d  in  a na l y zi n g   t he  i n t e r fa c i al  c ra cks.   In  t h i s  w o rk,  onl y  a   sin g l e  cra c k  i s   c on si dere d.  T he re  a re  s e v e ral   wo rk s  f oun d  i n   d is cu ssi ng  th e   r o l e   o f  mu l tip l e   i nt e r fa ci al   c rac k s   for   an  e xam p l e   M o n f a r ed  e t  al.   [9]  s t udi e d   o n   th e   di ssi m i l ar  m at e r i a ls  w it h  mult i p le  c rac k s.  I t   is  pos i t i one d e x ac tl y be t w een  t w o  m ateri a ls   w here  the  c ra ck ge o me t r y  is i den t ical.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind ones i a n   J   E lec  En g & Co mp  S c i    IS S N : 2502- 47 52       Ca l c ul ati n g  of  st re ss int e nsit y  f a c t o rs of  solde r e d   j o int s   w i th  mu lt ipl e  cr a c k s  (Al   Emra n  I s ma il )  28 5 O n   t he   o t h er  h a nd,  B id o k h ti  a nd  S h a h an i  [10]  a ls o   stu d ie d  the   m ul ti p l e   cr acks  howe v e r   t he   c r acks   are   non-a l i gne d.   M eanw h i l e,   W e n   e t  a l .   [1 1]  a lso  s t u d i ed   t he   m u l t iple   s urfa ce  c r ac ks  u n d er  f at i gue  l oad i ng.     In  t his  w o r k ,  cra c ks  a re  c o-p l ana r   w i t h  bo t h   i de nti c a l   a n d   non- ide n tic a l   s izes  o f  thre e-d i m e ns io na l  m o del s .  The  re su lts  a r e   t he n  c o m p are d   w i t h  A S ME,   BS 79 1 0 ,  A P I57 9   a nd  G B / T 1 9 6 24  c o de s  o f   s ta n d a r d.   T he n,  t he y   sug g es t e d  a   ne w   c o mb ina t io n   r u l e   a nd   c o n c l ude d  t h a t   it  a l w a ys  y ie l d s  a   re aso n ab le  e st i m a t io n   w ith   n e c e ssary   c o nse r v a ti sm  f o r   v ariou s   i ni t i a l   c ra ck   d ept h ,   ma t e ri al   c on sta n t   a nd  re la ti v e   s i z es   o f  tw o  c r ac ks.  Isma i l   [ 1 2 ]  in ves tiga t e d   n u m erica lly  t he  m ult i pl e  cr ack in t e r ac ti on in  b i-m aterials p l a te   u n d e r   m ode  I   t ens i o n .   T w o  pla t es   of  d if fere n t   m ateria l s   a re   p e r fec tly  b onde d   a s sum i ng  tha t   t her e   i s  n o   c hem i ca l   rea c t i o n   a t  the   in te rface .   Tw o  cra c ks  a re   posit i o n e d  at   a   d ista nce  o f   b   f or   t he  i nterf acia l   bo u ndar y .   In  t his  w o rk,   ide n tic a l   c rac k   l e n gth   is  u sed  to  s t u d y   t he   c rac k   i n t era c ti ons  w he n  di ffe ren t   m echa n i c al   m i s matc h   i s   u sed .   T h e   e f f ect   o f  me cha n i cal  mism atch  c a n   a l s o  be   f ou n d   i n  [1 3,  1 4].  A z l a n  a nd  I s m a i l   [ 13]  s t u d i e d   t he   i nc li ned  cr ack   i n  b i -m ater i a l  pla t es   and  I s ma il  [1 4]  e xam i ne d  t h e  c r ac k  ec ce ntr i ci t y   a t   differ e nt  d i sta n ce   m e a sured  fro m   t he  i nter fac i a l   l i n e .   H o w e ve r,  bot h   w o rks  foc u s e d  o n   t he  e ffe c t  o f   m echa n ic al  m isma t c h  on  the   s i ng le  c r ack.   Based  on  the  lite rat u re  f o u n d   a bo ve,   i t   i s  see m e d   t ha t  t h e   st udy  o n   t he   c ra c k  i n tera ct i o n  w h en  t he  c r ack  s iz es   a r e   u n- ide n ti c a l a r e  hard  t o   fi n d .   The r ef ore,   t his  pa per  n u m e ric a l l y  presen t s   t he  r ole   of  m ul t i p l e   c rac k s  e m be dde d  a t   t he   j o i nt.     There   are   t w o  c r ac ks  o f  u n - i d e ntica l   c rac k   l e n g t h  an d  e m be dde d  at  t he   j o i nt  m ate r ia l.  A NS YS  f i n i t e  el em ent   p r og ram  i s   a p p li ed   t h r ou gh  t h e   use  of   ANSYS   P a r a m e t ri c   D e si gn   L ang u a g e   (A P D L).  T w o  importa nt   p a ramet e rs  a re  u se d   t o   s t udy  t h e   c r a c k   i n t e ra c t io n s   s u c h   mec h a n i c a l   p roper t ie s  mi sm atch  a n d   c rac k   l en g t h.    J-i n t e g r al   i s  u s ed   t o  ca l c ul at e   t h e   c r a c k   d riv i ng   f o r ce s  and   t h e n   c o nver t   i n t o  s t ress  i n tens i t y  fac t ors.    It is sel e cted  s ince t he  u se of si ng u l a r  e lem e nt ar o un d   t h e c r a ck  t ip  i s u n n ece ssa ry .      2.   RESEARCH  M ETH O D   I n   t h i s  w o r k ,   thr ee  m u l t i p le  c rac k s  a r e  m odelle d  us in g  A N S YS   A P D L   f in ite   e lem e nt  p rogra m   a s  in   F i gure   1.   I t  is  a ssum e d  t h a t   t he  m ode l  fu lfi l le d   a  p l ai n   strain   c on d iti on  a nd  s u b j ec t e d  to  a xia l   t e n s i o n .     Since   the  m o d e l  is  s ym me t r ical,  o n ly  a   q ua rter  m odel  is  c onsi d e red  a n d  m o d e l l e d   a s  i n   F igure  2  w h er e   t h e  v e rti c al   l e f t   si de   i s   as sign e d   a s  a   sy mmet ri ca l   l i n e   a nd   o n   the  o t h e r  h a n d   t h e   b o t t o m   l i n e   i s   a l s o  a s s i g n e d  a s   a   symm etrica l si de e xce p t  the   c r ac k fa ces.     F i gure  3  s h ow s  the   qua rter  f ini t e  e l e m e n t   m ode l  o f   m u l t i ple   cra ck  u n d er   t e n sio n   f orc e .   It   i s   m e shed   us i n g  P L A N E 18 3  elem en t  ty pe   a ssumi n g   t o   ful f il l  the   p l a i n  strai n  co nd i t i on.  T he   m ode l   is  c ons t r uc te d   using   ANSYS  P arametric   De si g n   L ang u a g e   (AP D L).   I n   t h i s  w o rk,   J- i n tegr a l   i s use d   a s  a  cr ack   d riv i n g   f or ce  bef o r e   i t   i s   c on ve rt ed  i nt o   St ress   I nte n si t y   F ac to r  (SI F )  a s   i n   (1 ).  S ince   J -i n t egr a l   i s   u sed,  it  i s   not  r eq u i re d  t o   u se  sing u l ar   e lem e nt s  a r ou n d   t he   c rac k   t ip.  F i g u r e   4   s how s  th e   defo r m e d  p l a t e  c o n t a i n e d   m u l t i p l e  c r a c k s   u n d e r   ten s ile   f orc e .  In  o rde r   t o  stud y  t h e   effect   o f  d i ss imilar   ma t e r ials,  th e   fac t or  o f  m e c h an ica l   m is ma t c h,    e  is use d  as in ( 2). Thre e  va l u e s   o f e ar e  use d   s uch a s   1 ,   5   and  1 0.  I n  t h is w ork,   t he he i g h t  ra tio of j o i n t is ke p t   c o nst a nt  wh e re   h/ W  = 0. 02  an d  Tab l e 1  summ ar i z ed the  cr ack  p ara m e t ers use d .    2 1 J E K v   (1)     wher e,  J   i s   t h e  va l u e  of  J - i nte g r a l,  K   i s   a   stre ss  in tens i t y   f ac tor ,   E  i s   a   m o d u l u s  o f   e l a s t i c i t y   a n d   v  i s   a   Poiss on’s ra tio .    1 2 E e E   (2)     wher e,  e   i s  a  mi s m a t c h   f acto r ,  E 1   i s  a   m o d u l u s of  e las tic it y for  p l a t e   m a te r i al   a n d   E 2  is  a   m odu lus of  e la st i c it y  for  so l d er ed  m ater i a l.  B efo r e  a n y   further   anal ys is,  it  is  i m por ta n t   t o  val i d at e  t h e   pr ese n t  m ode l  w i t h   t he  exi s ti ng   s olu t i ons.  It   i s  har d   t o  fi n d   t he   m u l t i p l e   c r ac ks  i n  d issimi lar   or   s ol der  jo i n ts.   T h en,  it   i s  assumed  that  the   so l u t i o n   o bt a i ne d   fr om  h omoge nou s  p l a t e   a n d   si ngle   cr ack  ( L an   e t   al .  [ 7 ]  and   Yan   &  Mi ao   [ 15 ])  a s   i n  F i gure s   5   a nd  6.   I t   is  obser v e d  t h at  f or  b ot h  type   o f  cra c ks  ( d o u b l e   e d g e  a nd  c e n t ral   cr acks),  t h e   p r esent   cra c ks a re w ell   a g ree d  w ith t h e   e xis t i n g sol u t i o n s a n d ve rifi ed  for the  f urt h er  appl ica t i o n s .  S t ress inte ns ity   f ac tors,  K   obta i ne d fr om  A NS YS  fi n i t e  ele m ent pr o g ram   is n orm a lize d  as  fo ll o w :     K F a   (3)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           I SS N :   250 2- 4 7 5 2   In do n e sia n   J  Elec Eng   &   C o mp  S ci,   Vo l. 1 4 ,  No . 1 ,   Ap r i l  2 0 1 9   :    284  –  2 8 9   28 6 wh ere,   F   i s  a  nor m a l i zed  S I F   o r   geom etr i c a l   c or r ecti on  f a c t or s,   K  i s   t h e   S I F ,     i s  the  applied  stress  and  a  is   the  cr ack len g t h .   I n  or der   to  s tu d y   t he  i nt e r a c t i o n  am on g  t h e  c r a cks,   a n  inte r a c t ion  fa c t or ,    is   t h e n  i n t r o d u c e d   as  b e l o w :    cen t r al  c rack ed g e   c rack F F   (4 )    wh ere  F centr al_crack   a nd  F edge_c rack   are  th e  n o r malized   SIFs  o btain e d   f r o m   c en t r al  c rack   ( crack   l e ng th,   a 1 )  an d   ed g e  cra ck  (cra c k   l e ngt h ,   a 2 ),  r esp e c t i v ely .           F i gur e 1.  Mu l t i ple  t h r e e   cr ack  a t the  s o lde r  jo i n t       F i gur e   2.   Q ua r t er   m ode l   o f   t he   s ol d e r   j o i n t  w i th  mult ipl e  cr acks          F i gur e   3.   F i n i t e   e lem e nt  m od el  o f   m u lt ip le  c r a c k s      F i gur e  4.   F ini t e   ele m e n t   r e sul t s  of  m ul t i ple   c r acks      Table  1 .   S u m m a ry  o f Crack   P a ramet e rs   a 1 / W a 2 / W W   h / W a 1  a 2   0. 1  0. 1  50   1   5   5   0. 2  0. 1  50   1   1 0   5  0. 3  0. 1  50   1   1 5   5  0. 4  0. 1  50   1   2 0   5  0. 5  0. 1  50   1   2 5   5  0. 6  0. 1  50   1   3 0   5  0. 7  0. 1  50   1   3 5   5  0. 8  0. 1  50   1   4 0   5  * N ot e:  Th e  p a r amet er  a 2 /W   i s  a l s o   v ar ied  s t a r tin g  fr om   0 . 1   t o  0. 8.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Indonesia n   J  Elec Eng  &   C o m p  S ci   ISSN:  2502- 4752      C a lc u l a tin g of st re ss in ten s i t y   fac t ors  o f  so l d ere d  j o in ts  w ith mul t i p le crac ks (Al  Emran Ismai l )   28 7     F i gur e  5.   M o d e l   val i d a tio n  of   dou b l e  edge  c r ack  un der   t e ns ion  f o r c e      F i gur e  6.   M od e l   v al i d a t i on  of   centr a l   c r ack  u nder   tension   fo rce      3.   RESULTS  A ND  A NAL YS IS   Th i s   s e c t i o n  i s   d i v i d ed  i nt o   tw o  se par a t e   s ec tio ns.   The   f i r s t  s e c t i on  dea l s  w ith  t he   e ff ec t  o f   nor m a l i ze d  e d ge  c r ack  l en g t h,   a 2 /W   o n  the   i n te r a c t i on  fac t o r ,    .  The  secon d   p a r t  on  th e  e ffe ct  o f  me chan ic a l   mi s m a t ch ,  e  on  t h e   in tera ct ion   fac t or,   .     3 . 1 .   E f fect  o f   No rmali z ed  Edg e  Cra c k   L e ng th,   a 2/ W  o n  the I nter a c tion  F a c to r, .  F i gur e  7  sh ow s  the  r o l e s  of  n or m a lize d   c en t r a l   c r a c k   l e n g t h,   a 1 /W   on  t h e   in ter a ct i on  fac t or ,    w h e n   m e c h a n i c a l  m i s m a t c h   i s  k e p t   a s  a  c o n s t a n t  p a r a m e t e r .   A s  s h o w n  i n   ( 4 ) ,   t he  f act or   o f   cr a c k  i n t e r a c t i o n  is   d e fin e d   as  t h e   r atio   b etween   SIFs  o f   central   c r a ck s  ov er  t h e   e d ge  c r acks.   H ig her   t h e  in t e r a c t i on  f a c t or   in d i cat i n g  t h at   t he  SIF s  of  centra l   c r acks  a r e   hig h er  t ha n  the  S I F s   f or   e dge  c r a ck s.   I t  is  o bser v e d  t h at  a s  i n   F i gur e  7,   i nt e r ac tio n  fac t or s  inc r ea sed  a s   t he   f u n c t i on  of   t he  l e ng th   o f  cen t r al   c ra c k s.  M an y   re se arc h   w o r k s   ha v e   r ep or ted  sim i l a r   r e sul t s  a nd  c a n  be  f oun d  in  [ 7- 1 4 ] .          (a )     (b )           Fi g u re  7 .  E f f e ct  o f   n o r m al i zed   e d g e  c r a c k   l e n g t h ,   a 1 /W   on  th e SIF s   w hen  differ en t m e c h an ical  m ism a tc he s,   e   are  v a ried ,   (a)  e  = 1 . 0 ,  (b )   e  =   5. 0  a nd  ( c )  e  = 1 0 . 0    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           I SS N :   250 2- 4 7 5 2   In do n e sia n   J  Elec Eng   &   C o mp  S ci,   Vo l. 1 4 ,  No . 1 ,   Ap r i l  2 0 1 9   :    284  –  2 8 9   28 8 O n   t he   o t h er   w hen  t h e  n o r m alize d   e d g e  cr a c ks  i ncr e ased   t he  i nte r a c t i o n  fa ct ors  ar e  a l s o   d e c re ased.   Th is  i s  d u e  t o   t he  f ac t  th at  f or   t he   c ase  of  E 1  > E 2 ,   the   r e sis t ance   o f   jo i n t  is  l ow er   t ha n  th e  up per   an d  b o t t o m   p l at e s .  Th is  c o ndi tio n  cre a te d   a   l a rg e   jo i n t  d e f o rmat i on  a n d   t h e r ef or e  pr o duc i n g   hi gher   va lue s   o f   S I F s .     In   c o m p a riso n  th ese  S IFs  a re  h ig h e r  th an   t h e   SIF s  wh en   E 1  < E 2 .   F i gures  7 (a) - 7(c )   r eve a l  the   in te r acti o n   fa ct ors for d i f f ere n t val u es of me chan ica l   m ism a tc h ,   e   =   1 . 0 ,   5. 0 and  10. 0,  r espe ct iv e l y .   I t  is obser ved t h at th e   m e c h ani cal   m i s m a t c h  p l a y e d   a n  imp o r t a n t   r o l e   i n  de ter m inin g  the   i nt era c t i on   f ac to rs  e s p eci a lly   f o r   t h e   c a s e   of  a 2 /W  = 0. 1  a nd 0.2  where   i n cr easi ng t h e  mism atch  v a l u e s c a pab l e  to  re duce  t h e i n tera cti o n fa ct ors.    3. 2.     E f f ect  o f   M ech an ical  M ism a t c h ,   e  o n  t h e   In t era ction Fa cto r ,  .  Figure  8   sh ow s  t h e   e f fe ct   o f  me chani c a l   m i s ma t c hes,  e   on  th e   in t e ra c t i on  f act o r ,    w h e n  no rma l i z e d   e d g e   c r acks,   a 2 / W   a r e   v ar ie d.   I n  gener a l ,   w he n  the   v a lue   o f   m ech a n i c a l   m i s m a t c h  inc r ea se d,   t her e   i s   in sig n i f ic a n t  e f fec t  o n t h e in t e rac tion   fac t or s espe c i al ly whe n   h i ghe r   va l u e of   a 2 /W  is   u s ed.  On   t h e   o th er h and ,   low e r   in te r a c t i on  fa c t or s  ca n  be  o bser ve d  w h en  l on ger   e d g e   c r a c ks  a r e   i n t r o duce d .   Th is   i s  in d i ca te d  th a t   t he   in ter a ct ion  f a c t or   i s  s i gn i f ic a n t l y  r e late d  to   t he   r ela t i v e  l e n g t h  be twee n   t w o  in ter acte d   c rac k s.  F igu r e   6(a)  show s  t h e   be h a vi or   o f  i n te r a c t i o n  fac t or   f o r   t he   c ase  of  a 2 /W   =  0 . 1  w h e r e  b o t h   c r a c k s  a r e  s i m i l a r  i n   s i z e .   Wh e n   bot h  cr a c ks  a r e   i de nt i c al,   t h e  ef fec t   o f  m e c h an ica l   m i s m a t ch  o n   t h e  cr ack  i ntera c t io n  is  o b v i o u s   w here   it i s  dec re ased  w hen t h e  m i sm atch  f ac tor   is de c re ased.           (a )     (b )         (c )     Fi g u re  8 .  E f f e ct  o f   m e c h a n i c al   m i s ma t c h e s ,   e   on  t h e   i n ter a cti on  fa ct or ,     f or   d iff e r e n t   n or ma li z e d   e dge  c r a ck,   (a)   a 2 /W  =   0. 1,   ( b)   a 2 /W  =  0. 2  a nd  ( c )   a 2 /W  =  0 . 3       4.   CONCLUSION  B a se d  on  the   n u m e r i ca l  simu l a ti o n s,   s e v er a l   m a i n  conc lus i o n s  ca n  be   l ist e d   as  b e l ow :  a)   I t   i s  obse r ve d  i n   g ene r a l   t ha t  the   in ter a ct i o n  f a ctor   r educe d   w hen  t h e  m e c h anica l   m ism a tc h  i s   i nc r e a s ed.   b)   I t   i s   a l so  o bse r ve d  t h at   t he  i nte r ac t i o n   f ac tor   c o nv er ge d   i n t o   a  s i ngl e   va l u e  wh en   t h e   a 2 /W  i s   g r e a t e r     th an   0 .3 .      ACKNOWLEDGE ME N T S  Author s  ac k now l e d g e  U n i v er siti   T u n   H usse i n   O n n   M a l ays i a  (UTHM)  an d  K e m e nter ian   P e nga j i a n   Ti ng g i   ( K P T)   f or   f i n a n c i a l l y   s po ns or i n g   t h is  w or k  thr o u g h   the   F un d a me nta l   R es ea rch  G r a n t  Sc h e me  ( F R GS)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind ones i a n   J   E lec  En g & Co mp  S c i    IS S N : 2502- 47 52       Ca l c ul ati n g  of  st re ss int e nsit y  f a c t o rs of  solde r e d   j o int s   w i th  mu lt ipl e  cr a c k s  (Al   Emra n  I s ma il )  28 9 vo t. 15 92.       REFE RENCES   [1]   Z.   H u a ng,   P .   K u m a r,   I .   D u tta,   J . H . L  P a n g   a nd  R.   S i dhu ,   “A   g ener al  m e t ho do lo gy  f o r  cal cul a tin g  m i x e d   m o de  s tre s s  intens ity  f actors  and  f r acture  t o u g hness  of   s ol der   joints  w it h  i n terf aci al  c racks ” ,  Eng i n eerin g F r ac t u r e  M echa n i c s ,  vo l.  131 ,  p p .  9-25,   2 01 4.  [2]   G . C ,   T s a i ,   “ P a r a m t e r i c   s t u d y  o f   m o d e  I  e n e r g y   r e l e a s e   r a t e  o f   s old e red  joi n ts”,   Fi n ite E l emen ts  i n  A nalys is  an d  Des i gn ,  v o l .   3 8,  pp.   6 7 1 -6 89,   2002 .   [3]   M . O   A l a m ,   H .   L u ,  C .   B a i l e y  a n d  Y . C  C h a n ,   “ F i n i t e - e l e m e n t  s i m u l a t i on  o f  stress  i ntens ity  f act ors  in  s older  joi n t  inter m etalli c co mpound”,  IEEE  T r ans actio n  o n   D evice a n d  M a ter i als Reli ab ilit y , v o l . 9 ,   p p . 4 0-4 8 , 2 00 9.   [4]   D.   S utul a,   P .   Kerf rid e n,   T .   van  Dam   and  S . P . A   Bo rdas ,   “M i n i m um   e n ergy   m u l t i ple  cra c k   prop agat ion .   Part 1 :  T h eory  and  stat e  o f   t h e  art   revi ew”,  E ngineerin g F r actu re  M echan ics,   v o l .   191 ,   p p.  205 -224,   2 0 18.   [5]   J.R  Ri ce,  “ El as tic  f ractu r e   m ech anics   con cepts   f or  i n t erf aci al  cracks ” ,  Jou r n a l  of A ppli e d M e ch an ics ,  v o l .   5 5 ,    pp .   9 8-10 3,   1 9 8 8 .    [6]   C.   H w u   a n d   T . L   K u o ,   “ A   unif i ed  d e f i n iti on  f o r  s t ress  i n t e nsity   f acto r s  of  i nterf ace  corn ers  an d  crack s ” ,  In te rn at io na l J o urna l o f  S o l i d s  a n d  St ru c t ure s ,   vol .  44 ,  p p .  63 40-6 3 5 9 ,   200 7.   [7]   X.  L an,   N.A  N o da,   K.  M ithin ak a,  Y .  Z h an g,  “ The  eff ect  o f   materi al   c om binations   a nd   r elativ e  crack  s ize  t o   t he  st ress  intensit y  f act ors  a t   t he  c rack   o f   a  b i -m ateri a l  b o n d ed  s trip”,   En gin eeri n g  Fr acture M echa n i c s ,  vo l.  7 8,    pp .   2 572 -25 8 4 , 2 011 .   [8]   M . Comnin o u ,  “An  ov e rvi e w of in t erf ace cracks ” ,   E ngineer in g F r a c tur e  M ech an ics ,   vol.   37,   pp.   1 9 7 -208 ,   1 99 0.  [9]   M.M .   M on fa re d ,   M .   Ay a t o lla hi,   R.  B a g he ri,   “In - pla n e   stre s s   a n a l ysis   o f   d i s s imil a r   m ateri a ls  w i t h  mult i p l e   i n t erf ace  cracks ” ,  Applied Mathema t ical  M odell i n g ,  v o l.  40 ,   p p.  8 46 4-8 4 7 4 ,   2 01 6.  [10]   A.A.  B i dok h ti,  A .R.  S h ahan i,  “ In teracti o n   analy s i s   o f   no n-ali g n ed  c ra cks   us in g  ex tend ed  f i n ite  el emen t  m e t h o d ”,  Latin Amer ican  J o urnal  o f  So lid s an d S t ruc t ure s ,   v o l .   12,   pp.   2 439-24 59 ,   2 015 .  [11]   J - F .  W e n ,   Y .  Z h a n ,  S - T .   T u ,   F - Z .  X u a n ,   “ A   c o m b i n a t i o n   r u l e  f o r   mu ltip le  s urface  cra c ks   b as e d   o n  f a ti gu e  cra c k   gro w th  lif e”,  AI MS Ma te ria l s  S c ie nc e s ,  v o l . 3 , pp . 16 4 9 - 16 6 4 ,   20 16 .  [12]   A . E .  I s m a i l ,  “ M u l t i p l e  c r a c k  i n t eracti on  in  b i - material   p lates  under  m ode  I   t en s i on  lo adin g”,   Ap pl ied M echa n i c s   an d M a t e ria l s ,  vol .  6 29,   p p .   5 7-6 1 ,   2 01 4.  [13]   M . A .   A z l an ,  A . E.  I s m a il,  “ Eff e ct  o f  m echani cal  m i s m a tch   on   t he  st re s s   i n t ens i t y   f acto r s   of   i n c l i n e d  crack s  un de r   m o d e   I  ten si on lo adi ng”,   App lie d  Me c h an ic s   an d  Ma te ria l s ,   vol.  7 7 3 - 77 4,   pp.   1 2 9 -1 33,   2 0 1 5 .   [14]   A.E.  I sm ail,  “ S t res s   i nt ensity  f act ors  of   eccen tric  c rack s  i n   b i-m a t e rials  p l at e   un der  m o de  I   l oad i n g ”,    AIP Con f eren ce  Pr ocee d i ng s,   v o l .   166 0,   0 7 002 9,  20 1 5 .   [15]   X.  Y an,  C.  M ia o ,   “ In teract io n  o f   m ulti pl e  crack s  in   a   r ect angu l a r   p l a te”,  Ap p l ie d Ma th e m a tic s  Mo de ll in g ,   vol.   36,   pp .   5 727 -57 4 0 .       BIOGRA P HY OF A U THOR       D r .  Al   E mran   I s m ail  i s   a n  as soci ate  p r of es sor  in  t h e   f acul t y   of   m ech ani c al   a n d   m anu f actu r ing   en gin eerin g,   U niv e rsiti   T un  H u s s ei n  On n  M a lay s i a   ( U T HM ).   H is   f o cus   areas   a re  f ractu r e   m echan ics ,   f i n ite  e lem e nt  a n a ly s i s  and  cras h w o r th i n es s.  F or  m or e  det a il,  pleas e  v i si t:  h t t p s:// comm un it y. uthm . e du .m y/em ran        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.