Probabilistyczna metoda opisu wzrostu pęknięcia i oceny trwałości elementów mechanicznych w ujęciu dwuwymiarowym.

• Autorzy: Tomaszek H. , Stępień S.

Warianty tytułu

EN

Probabilistic method of description of fatigue crack growing and estimation of fatigue life mechanical elements for two-dimensional system.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zamieszczono probabilistyczny model propagacji pęknięć zmęczeniowych typu eliptycznego rozwijających się równomiernie w dwóch kierunkach zgodnych z osiami elipsy aproksymującej kształt czoła pęknięcia. Podstawą opisu wzrostu pęknięcia stało się równanie różnicowe, z którego otrzymano równanie różniczkowe cząstkowe typu parabolicznego ze zmiennymi współczynnikami. Rozwiązaniem równania jest dwuwymiarowy normalny rozkład prawdopodobieństwa długości pęknięcia z ruchomym środkiem. W modelu wykorzystano wyniki wcześniejszej pracy, dotyczące przyrostów długości pęknięcia w jednym cyklu. Podano niezbędne zależności pozwalające estymować parametry rozkładu oraz nakreślono sposób szacowania trwałości. Rozważania zweryfikowano na przykładzie danych literaturowych.

EN

The aim of this work was to create the probabilistic model of fatigue crack propagation of elliptical type. Fatigue cracks propagate evenly in two directions true to axes of ellipse that characterizes approximately the shape of crack's front. The difference equation created the base of this consideration. On the basis of this equation the differential partially equation of parabolic type with chargeable coefficients was derived. Two-dimensional normal distribution of crack length with moving center is the solution of the equation. This model has made the use of the results of ealier work concerning the growth of crack length of single cycle. Essential equation allowing to estimable parameters of distribution was enclosed. Estimation of fatigue life was given, too. Considerations were verified on the basis of literature data.

Słowa kluczowe

PL

trwałość zmęczeniowa; pęknięcie zmęczeniowe; współczynnik intensywności naprężeń; funkcja gęstości długości pęknięcia

EN

fatigue life; fatigue cracks; stress intensity factor; probability density function of crack length

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 37, nr 1
• Strony: 57--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Tomaszek H.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Uzbrojenia i Lotnictwa, ul. Kaliskiego 3, 00-908 Warszawa

autor

Stępień S.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Uzbrojenia i Lotnictwa, ul. Kaliskiego 3, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Tanaka, H., Tsurui, A.: Random propagation o f a semi-elliptical surface crack as a bivariate stochastic process, Engng. Fract. Mech. 1989, 33, 787-800.
• [2] Sobczyk, К., Spencer, B.F.: Stochastyczne modele zmęczenia materiałów. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1996.
• [3] Danilecki, S.: Modele wzrostu pęknięć zmęczeniowych w aspekcie niezawodności. ZEM 2 1997,(110), 191-204.
• [4] Kocańda, S., Tomaszek, H.: Probabilistyczna ocena trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych w warunkach rozwoju pęknięć. Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej, Mechanika 50, Kielce 1993, 259-272.
• [5] Kocańda, S., Tomaszek, H., Probabilistyczny opis rozwoju pękania i trwałości zmęczeniowej konstrukcji metalowych w ujęciu dwuwymiarowym. Biuletyn WAT 8, 1993, (492), 39-60.
• [6] Kocańda, S., Tomaszek, H.: Probabilistic evaluation of fatigue life of structural components in presence of crack propagation process. Mechanika Teoretyczna i Stosowana 1, 32, 1994, 95-108.
• [7] Stępień, S., Tomaszek, H.: Zarys metody oceny trwałości zmęczeniowej w układzie dwuwymiarowym bez wyróżnionego kierunku pękania. ZEM, 1999.
• [8] Gołaski, L.: Elementy doświadczalnej mechaniki pękania. Dział Wydawnictw Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 1992.
• [9] Kocańda, S., Zmęczeniowe pękanie metali. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1985.
• [10] Werner, K.: Analiza rozwoju półeliptycznych pęknięć zmęczeniowych. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej (w druku), 2000.
• [11] Stępień, S.: Probabilistyczna metoda szacowania trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcji w ujęciu dwuwymiarowym. Rozprawa doktorska, WAT, Warszawa 1999.