Transformation of the S-N curves for AL 2024 alloy

• Autorzy: Kłysz S.

Identyfikatory

DOI

10.2478/jok-2014-0028

Warianty tytułu

PL

Transformacja przebiegu krzywych S-N dla stopu AL 2024

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article compared the results of high cycle fatigue tests in samples of aluminum alloy 2024-T4, which is used in aircraft construction, especially for highly loaded structural elements, including for plating and fuselage frames and girders rotor blades of helicopters - with results available in the literature. The tests were performed on cylindrical samples, of a parallel and perpendicular orientation relative to the "direction of embodiment" or the rolling direction of the blank sheet metal with a coefficient of asymmetry cycle R = -1. Material for the study was collected from the production line design elements PZL-130 Orlik TC-II. There have been a description of the analytical results in the form of Morrow equations. The results were referred to the respective curves contained in a database of material U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration. There have been a presentation the transformation method of S-N curves for different stress ratio R, stress concentration factors Kt and safety factors βN and βσ.

PL

W artykule porównano wyniki badań wysokocyklowego (HCF) zmęczenia w próbkach ze stopu aluminium 2024-T4, który jest stosowany w konstrukcjach lotniczych, głównie na silnie obciążone elementy konstrukcji, m.in. na poszycie i wręgi kadłuba samolotu oraz dźwigary łopat wirników śmigłowców – z wynikami dostępnymi w literaturze. Badania przeprowadzono na próbkach cylindrycznych, o orientacji równoległej i prostopadłej względem „kierunku wykonania” półfabrykatu lub kierunku walcowania arkusza blachy przy współczynniku asymetrii cyklu R = -1. Materiał do badań pobrano z linii produkcyjnej elementów konstrukcji samolotu PZL-130 Orlik TC-II. Dokonano opisu analitycznego wyników w postaci równań Morrowa. Uzyskane wyniki odniesiono do odpowiednich krzywych zamieszczonych w bazie danych materiałowych U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration. Przedstawiono metodę transformacji krzywych S-N dla różnych współczynników asymetrii cyklu R, współczynników koncentracji naprężeń Kt i współczynników bezpieczeństwa βN i βσ.

Słowa kluczowe

EN

high cycle fatigue; aluminum alloy 2024; Morrow equation; S-N curves; stress ratio; stress concentration factor; safety factor

PL

zmęczenie wysokocyklowe; stop aluminium 2024; równanie Morrowa; krzywe S-N; współczynnik asymetrii cyklu; współczynnik koncentracji naprężeń; współczynnik bezpieczeństwa

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2014
• Tom: No. 4 (32)
• Strony: 19--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kłysz S.

• Air Force Institute of Technology

Bibliografia

• [1] PN-EN 573-3: 2009, Aluminium i stopy aluminium - Skład chemiczny i rodzaje wyrobów przerobionych plastycznie-Część 3: skład chemiczny i rodzaje wyrobów
• [2] PN-EN 485-2: 2009, Aluminium i stopy aluminium - Blachy, taśmy i płyty-Część 2: Własności mechaniczne
• [3] ASM Aerospace Specification Metals Inc. [http://asm.matweb.com]
• [4] MIL-HDBK-5J, Department of Defense Handbook-Metallic Materials and Elements for Aerospace Vehicle Structures, 2003
• [5] Raport z badania wysokocyklowego zmęczenia próbek stopu Al 2024 T4. Raport z badań nr 9/13, Laboratorium Badań Wytrzymałościowych Materiałów, Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Warszawa, 2013
• [6] Kłysz S., Lisiecki J., Bąkowski T.: Modyfikacja równania do opisu krzywych Wöhlera. Prace Naukowe ITWL, No 27, s.93-97, 2010
• [7] DOT/FAA/AR-MMPDS-01, Metallic Materials Properties, Development and Standardization (MMPDS), U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration, 2003.