Selected problems of fatigue of materials and construction elements

• Autorzy: Kłysz S.

Warianty tytułu

PL

Wybrane zagadnienia zmęczenia materiałów i elementów konstrukcji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study presents a survey of selected fatigue test methods and strength analyses of construction elements. The general characteristics of fatigue strength problems, with a focus on the procedure algorithms employed during strength assessment for the initiation of fatigue cracks and propagation life are given. The results of fatigue tests carried out on two different types of specimens - CCT and SEN - were compared.

PL

Przedstawiono przegląd wybranych metod badań zmęczeniowych i analiz oceny trwałości elementów konstrukcji. Podano ogólną charakterystykę zagadnień wytrzymałości zmęczeniowej, a szczególnie algorytmy postępowania przy ocenie trwałości do zainicjowania pęknięć zmęczeniowych i trwałości propagacyjnej. Porównano wyniki badań zmęczeniowych na dwóch rodzajach próbek - typu CCT i SEN.

Słowa kluczowe

EN

fatigue of material; crack; initiation; propagation; crack propagation model; law; fatigue test specimen

PL

zmęczenie materiału; inicjacja; propagacja; pęknięcie; model; prawo rozwoju pęknięć; próbka; badanie zmęczeniowe

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie
• Czasopismo: Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 8
• Strony: 141--164
• Opis fizyczny: Bibliogr. 57 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kłysz S.

• Katedra Materiałów Funkcjonalnych i Nanotechnologii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Bibliografia

• BASTENAIRE F., LIEURADE H.P., REGNIER L., TRUCHON M. 1981. Statistical analysis of crack growth. ASTM STP, 738: 163-170.
• BUKOWSKI L., KŁYSZ S., KRZESIŃSKI G. 1992. Obliczanie czasu inicjacji pęknięcia zmęczeniowego. AERO Technika Lotnicza, 5: I-II.
• DITLEVSEN O., SOBCZYK K. 1989. Random fatigue crack growth with retardation. Engng Fract. Mech., 2: 861-878.
• Durability and damage tolerance in aircraft design. 1985. The Proceedings of the 13th Symposium of the International Committee on Aeronautical Fatigue. Pisa.
• FLECK N.A. 1984. An investigation of fatigue crack closure. CUED/C/MATS/TR.104, Cambridge Univ., UK.
• FRANCOIS D. 1996. Guidelines for terminology and nomenclature in the field of structural integrity. Fatigue Fracture Engng Mater. Struct., 19 (12); 1515-1533.
• GHONEM H., DORE S. 1987. Experimental study of the constant-probability crack growth curves under constant amplitude loading. Engng Fract. Mech., 22: 1-25.
• GHONEM H., ZENG M. 1991. Prediction of fatigue crack growth under single overload application in Ti-6Al-4V. Fatigue & Fract. Engng Mater. Struct., 14 (8): 805-814.
• GOŁO. K. 1987. Crack growth propagation model for cyclic loading. Fifth Int. Conf. Mech. Behaviour of Materials, Beijing, China, 567-571.
• GOSS CZ., KŁYSZ S., WOJNOWSKI W. 2004. Problemy niskocyklowej trwałości zmęczeniowej wybranych stali i połączeń spawanych. Wydawnictwo ITWL, Warszawa.
• Impact damage Tolerance of structure. 1975. AGARD Conference Proceedings. 186, 41st Meeting of the Structures and Materials Panel, Ankara.
• KŁYSZ S. 1991. Modelowanie rozwoju pęknięć zmęczeniowych w strefie koncentracji naprężeń. WAT, Warszawa (rozprawa doktorska).
• KŁYSZ S. 1999. Szacowanie trwałości wybranych materiałów i elementów konstrukcji lotniczych w zakresie rozwoju pęknięć zmęczeniowych. Prace Naukowe ITWL, 5: 1-180.
• KŁYSZ S. 2001. Rozwój pęknięć zmęczeniowych w materiałach lotniczych i stali konstrukcyjnej z uwzględnieniem przeciążeń. Prace Naukowe ITWL, 12: 1-151.
• KŁYSZ S. 2002. Wpływ przeciążeń na rozwój pęknięć zmęczeniowych w wybranych materiałach lotniczych. Prace Naukowe ITWL, 15: 1-147.
• KŁYSZ S. 2003. Porównanie propagacji pęknięć zmęczeniowych w próbkach płaskich z karbem krawędziowym i centralnym. Prace Naukowe ITWL, 16: 55-62.
• KOCAŃDA S. 1985. Zmęczeniowe pękanie metali. WNT, Warszawa.
• KOCAŃDA S., KOCAŃDA A. 1989. Niskocyklowa wytrzymałość zmęczeniowa metali. PWN, Warszawa.
• KOCAŃDA S., SZALA J. 1991. Podstawy obliczeń zmęczeniowych. PWN, Warszawa.
• LEE K.H., FENNER R.T. 1986. A quadratic formulation for two-dimensional elastoplastic analysis using the boundary integral equation method. J. of Strain Analysis, 21 (3): 159-175.
• LIU A.F. 1974. Stress intensity factor for a corner flow. Engng Fracture Mech., 4.
• MACHA E. 1991. Generalized strain fatigue criterion for materials under multiaxial random loading. Fatigue Under Biaxial and Multiaxial Loading, ESIS10 (edited by K.Kussmaul, D. McDiarmid, D. Socie), Mech. Engng Publ., London: 65-80.
• MACHUTOV N.A. 1981. Dieformacionnyje kriterii razrušenija i rasčiot elementov konstrukcji na pročnost. Mašinostrojenie, Moskva.
• MACHUTOV N.A., GUSIENKOV A.P., GALENIN M.M. 1987. Rasčioty pročnosti elementov konstrukcji pri malociklovom nagrużenii. Metodičeskije Ukazania, Moskva.
• MANN J.Y. 1978. Bibliography on the Fatigue of Materials, Components and Structures. Pergamon Press, 2: 1951-1960.
• Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 1993. 24: 203-232.
• MATSUOKA S., TANAKA K. 1980. The influence of sheet thickness on delayed retardation phenomena in fatigue crack growth in HT80 steel and A5083 aluminum alloy. Engng Fract. Mech., 13: 293-306.
• MCEVILY A.J., YANG A. 1990. Fatigue crack growth retardation mechanisms after single and multiple overloads. Fatigue and Fatigue Thresholds 90, Proc. 4th Int. Conf., Materials and Component Engineering Publication, Birmingham, U.K: 23-36.
• MUFTI A.A., ZAMANI N.G., PORTER J.F., TAHERI F., RUSSELL L.T. 1985. Prediction of fatigue crack propagation based on finite element fracture analysis. Int. Conf. Finite Elements in Computational Mechanics, Bombay, 943-954.
• NAUMENKO V.P. 1996. On basic definition of the unified fracture mechanics terminology. Strength of Materials, 1: 17-29.
• NEIMITZ A. 1996. Stan obecny i kierunki rozwoju mechaniki pękania. XVI Sympozjum Zmęczenia i Mechaniki Pękania Materiałów i Konstrukcji, Bydgoszcz-Pieczyska: 135-149.
• NEIMITZ A. 1998. Mechanika pękania. PWN, Warszawa.
• NEWMAN J.C., jr 1981. A crack closure model for predicting fatigue crack growth under aircraft spectrum loading. Methods and models for predicting fatigue crack growth under random loading, ASTM STP, 748: 53-84.
• NEWMAN J.C., jr 1984. Fatigue crack growth analysis of structures (FASTRAN) . a closure model. Computer Software Management and Informatics Center (COSMIC), Univ. of Georgia, Athens, GA.
• NEWMAN J.C., jr 1992. FASTRAN II . A fatigue crack growth structures analysis program. NASA TN 104159, Langley Res. Centre, Hampton, VA.
• O'DONOGHUE P.E., ATLURI S.N., PIPKINS D.S. 1995. Computational strategies for fatigue crack growth in three dimensions with application to aircraft components. Engng Fract. Mech., 52 (1): 51-64.
• PARIS C.P. 1998. Fracture mechanics and fatigue: a historical perspective. Fatigue & Fracture Engng Materials & Structures, 21 (5): 535-540.
• PARIS P.C., ERDOGAN A. 1963. A critical analysis of crack propagation laws. J. Bas. Engng, 85: 528-534.
• PUTCHKOV I.V., TEMIS Y.M., DOWSON A.L., DAMRI D. 1995. Development of a finite element based strain accumulation model for the prediction of fatigue lives in highly stressed Ti components. Int. J. Fatigue, 17 (6): 385-398.
• SCHÜTZ W. 1996. A history of fatigue. Engng Fract. Mech., 54 (2): 263-300.
• SCHIJVE J. 1994. Fatigue of aircraft materials and structures. Int. J. Fatigue, 16 (1): 22-32.
• SCHIJVE J. 1998. Fatigue specimens for sheet and plate material. Fatigue Fract. Engng Mater. Struct., 21: 347-357.
• SEWERYN A., MRÓZ Z. 1996. Kryterium rozwoju uszkodzeń i pękania z uwzględnieniem efektu mikrostruktury materiału. XVI Sympozjum Zmęczenia i Mechaniki Pękania Materiałów i Konstrukcji, Bydgoszcz-Pieczyska: 183-186.
• SHANIAWSKI A.A., STEPANOV N.V. 1995. Fractographic analysis of fatigue crack growth in engine compressor disks of Ti-Al-3Mo-2Cr titanium alloy. Fatigue & Fract. Engng Mater. Struct., 18 (5): 539-550.
• SHUTER D.M., GEARY W. 1995. The influence of specimen thickness on fatigue crack growth retardation following an overload. Int. J. of Fatigue, 17: 111-119.
• SIEGL J., SCHIJVE J. 1990. Fractographic observations on fatigue crack growth under mini-TWIST flight-simulation loading. LR-631, Delft Univ. of Technology.
• SKIBICKI D., SEMPRUCH J. 1996. Systematyzacja kryteriów wytrzymałości zmęczeniowej w warunkach złożonego stanu obciążenia. XVI Sympozjum Zmęczenia i Mechaniki Pękania Materiałów i Konstrukcji, Bydgoszcz-Pieczyska: 195-199.
• SKORUPA M. 1996. Empirical trends and prediction models for fatigue crack growth under variable amplitude loading. Netherlands Energy Research Foundation, ECN-R-96-007.
• SMITH R.A. 1986. Fatigue crack growth . 30 years of progress. Pergamon Press.
• SOBCZYKIEWICZ W. i in. 1983. Metoda szacowania okresów przeglądowych silnie obciążonych węzłów konstrukcji stalowej na przykładzie połączenia skrzydło-kadłub wybranego samolotu. Etap II i Etap III. Praca naukowo-badawcza Politechniki Warszawskiej, 121/501//019/4.
• SOBOYEJO W.O., NI Y., LI Y., SOBOYEJO A.B.O., KNOTT J.F. 1998. A new multiparameter approach to the prediction of fatigue crack growth. Fatigue & Fract. Engng Mater. Struct., 21: 541-555.
• Stress Intensity Factors Handbook. 1987. The Society of Materials Science, Japan, Editor-inchief: Murakami Y., Pergamon Press.
• SZALA J. 1998. Hipotezy sumowania uszkodzeń zmęczeniowych. Wyd. Uczelniane Akademii Rolniczo-Technicznej, Bydgoszcz.
• YANG J.N. 1993. Application of reliability methods to fatigue, quality assurance and maintenance. Proccedings 6th Int.Conf. on Structural Safety and Reliability, Innsbruck, 1:.1-18.
• VIRKLER D.A., HILLBERRY B.M., GOEL P.K. 1978. The statistical nature of fatigue crack propagation. AFFDL-TR-7843, Air Force Flight Dynamics Laboratory, Wright-Paterson Air Force Base, Ohio.
• WALKER K. 1970. The of stress ratio during crack propagation and fatigue for 2024-T3 and 7075-T6 aluminium. ASTM STP, 462: 1-14.
• WHEELER O.E. 1970. Crack growth under spectrum loading. General Dynamics, Rep., F2M 5602.