A probabilistically approached forecast of the fatigue life of notched members

• Autorzy: Śnieżek L. , Stępień S. , Kulec P.

Warianty tytułu

PL

Prognozowanie trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych z karbem w ujęciu probabilistycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was present a model of a probabilistic estimation of the fatigue life of structural members, based on a deterministic description of cracking. Components with notches in the form of centrally located holes with side cuts were analyzed. In the method based on a probabilistic approach to crack propagation, some dependences were used that take into account the presence of areas showing plastic strains in front of crack tips. It was assumed that cracking can be modeled on the grounds of some general-purpose quantity used to describe the energy state in the area of a crack tip, i.e. the Rice's integral (J). The formulated computational model was employed to estimate the fatigue life of model components made of some selected aluminum alloys for aeronautical structures. Experimental work was carried out using some flat specimens with centrally positioned holes. They were exposed to flat bending at R = 0. Analytical and experimental results show pretty good conformity.

PL

Przedstawiono model probabilistycznego szacowania trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych oparty na deterministycznej charakterystyce pękania. Analizie poddano elementy z karbem w postaci centralnego otworu z bocznymi nacięciami. W przyjętej metodzie probabilistycznego opisu rozwoju pęknięć wykorzystano zależności uwzględniające obecność stref odkształceń plastycznych przed czołem pęknięcia. Założono, że zjawisko pękania można zamodelować na podstawie uniwersalnej wielkości do opisu stanu energetycznego w strefie czoła pęknięcia, jaką jest całka Rice'a (J). Opracowany model obliczeniowy wykorzystano do oceny trwałości zmęczeniowej elementów modelowych z wybranych lotniczych stopów aluminium. Badania doświadczalne przeprowadzono na próbkach płaskich z centralną szczeliną, poddanych płaskiemu zginaniu przy R = 0. Uzyskano dość dobrą zgodność wyników obliczeń i doświadczenia.

Słowa kluczowe

EN

fatigue life; deterministic description of cracking; fatigue crack propagation

PL

trwałość zmęczeniowa; opis deterministyczny pękania; propagacja pęknięć zmęczeniowych

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie
• Czasopismo: Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn
• Rocznik: 2006
• Tom: nr 9
• Strony: 79--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Śnieżek L.

autor

Stępień S.

autor

Kulec P.

• Instytut Budowy Maszyn, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna; Instytut Techniki Lotniczej, Wydział Mechatroniki, Wojskowa Akademia Techniczna

Bibliografia

• AHAMMED M. 1997. Prediction of remaining strength of corroded pressurized pipelines. International Journal of Pressure Vessels and Piping 71: 213-217.
• AHAMMED M. 1998. Probabilistic estimation of remaining life of a pipeline in the presence of active corrosion defects. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 75: 321-329.
• AHAMMED M., MELCHERS R. E. 1997. Probabilistic analysis of underground pipelines subject to combined stress and corrosion. Engineering Structures, 19(12): 988-994.
• CALEYO F., GONZALEZ J.L., HALLEN J.M. 2002. A study on the reliability assessment methodology for pipelines with active corrosion defects. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 79: 77-86.
• DOWLING N.E., BEGLEY J.A. Mechanics of crack growth. ASTM STP 590: 82-103.
• KOCAŃDA D., KOCAŃDA S., MILLER K.J., TOMASZEK H. 1999. Experimental and theoretical investigations of short fatigue crack growth in laser hardened medium carbon steel. Engineering Against Fatigue A.A. Balkema, Rotterdam-Brookfield, 501-507.
• KOCAŃDA D., KOCAŃDA S., TOMASZEK H. 1999. Probabilistic approach to the short and long fatigue crack growth description in a notched member. Fatigue’99. Proc. Intern. Fatigue Congress, Beijing, China, Higher Education Press Beijing, EMAS, Cradley Heath, 4: 2673-2678.