Wpływ wstępnego odkształcenia plastycznego na prędkość rozwoju pęknięć zmęczeniowych w stopie aluminium D16CzATW w warunkach stałoamplitudowego zginania

• Autorzy: Mierzyński J. , Hutsaylyuk V.

Warianty tytułu

EN

Effect of pre-plastic deformation for fatigue crack growth rate in D16CzATW aluminium alloy under constant-amplitude bending

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano inicjację i rozwój pęknięć zmęczeniowych w elementach wykonanych ze stopu aluminium D16CzATW w warunkach stałoamplitudowego obciążenia zginającego przy współczynniku asymetrii cyklu R = –1. Badaniom poddano próbki z karbem geometrycznym w postaci otworu walcowego uzyskanego w wyniku wiercenia i rozwiercania, a także w postaci otworu walcowego poddanego kalibracji. Uzyskano duże różnice w zakresie propagacji pęknięć zmęczeniowych w zależności od zastosowanego wariantu badań. Te różnice uzasadniono zmianą stanu naprężenia wokół otworu poddanego kalibracji. Wykazano pojawienie się krótkich pęknięć zmęczeniowych w ograniczonym zakresie naprężeń w przypadku próbek z otworem wierconym i rozwiercanym. Przebiegi rozwoju pęknięć zmęczeniowych porównano z obrazami powierzchni przełomów. Zaobserwowano powiązanie tych przebiegów z mechanizmem pękania.

EN

There was examined crack growth rate in D16CzAT W aluminium alloy clad specimens. The research was carried out under the conditions of constant-amplitude bending at the stress ratio R = –1. Crack growth rate diagrams were plotted for specimens with drilled holes each and specimens with holes that were strengthened in calibration process. It was concluded that the propagation of crack in specimens with calibrated holes was significantly different in relation to specimens with common holes. The aforementioned difference was explained by a change in the state of stress around the hole. There were observed the appearance of short fatigue cracks in a limited range of stress in the case of specimen with common holes. A microfractographic analysis of fracture surfaces made it possible to confirm this phenomenon.

Słowa kluczowe

PL

stopy aluminium; mechanika pękania; propagacja pęknięć zmęczeniowych; prędkość zmęczeniowego pękania; krótkie pęknięcia zmęczeniowe

EN

aluminium alloy; fracture mechanics; fatigue crack propagation; crack growth rate; short fatigue crack

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 62, nr 3
• Strony: 207--219
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Mierzyński J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, Katedra Budowy Maszyn

autor

Hutsaylyuk V.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, Katedra Budowy Maszyn

Bibliografia

• [1] J. Mierzyński, V. Hutsaylyuk, Fatigue crack growth in the aluminium alloy in the presence of a calibrated hole under simple bending, International Journal of Fatigue, 39, 2012, 54-60.
• [2] J. Schijve, M. Skorupa, A. Skorupa, T. Machniewicz, P. Gruszczyński, Fatigue crack growth in the aluminium alloy D16 under constant and variable amplitude loading, International Journal of Fatigue, 26, 2004, 1-15.
• [3] D. Broek, J. Schijve, The effect of sheet thickness on the fatigue crack propagation in 2024-T3 Alclad sheet material, Nat. Aerospace Lab. NLR, Amsterdam, Tech. Report M.2129, 1963.
• [4] F. A. Jacobs, J. Schijve, J. Tromp, The significance of cladding for fatigue of aluminium alloys in aircraft structures, Nat. Aerospace Lab. NLR, Amsterdam, Tech. Report M76065, 1976.
• [5] H. Misawa, J. Schijve, Fatigue crack growth in aluminium alloy sheet material under constantamplitude and simplified flight-simulation loading, Delft University of Technology, Report LR-381, 1983.
• [6] L. Śnieżek, Badania powstawania i rozwoju pęknięć zmęczeniowych w stopach aluminium stosowanych na pokrycia statków latających z uwzględnieniem wpływu działania karbu, sprawozdanie z realizacji pracy badawczej własnej nr 827, WAT , Warszawa, 2005.
• [7] A. Lipski, S. Mroziński, Eksperymentalna analiza kalibracji otworów nitowych, XXIV Sympozjon Podstaw Konstrukcji Maszyn, 2009, 359-364.
• [8] A. Lipski, S. Mroziński, Numeryczna symulacja procesu kalibrowania otworu pod nit, XXIV Sympozjon Podstaw Konstrukcji Maszyn, Białystok–Białowieża, 2009, 310-315.
• [9] V. Lacarac, D. J. Smith, M. J. Pavier, M. Priest, Fatigue crack growth from plain and cold expanded holes in aluminium alloys, International Journal of Fatigue, 22, 2000, 189-203.