Prędkość wzrostu pęknięć zmęczeniowych w płaskich próbkach krzyżowych

• Autorzy: Rozumek D.

Warianty tytułu

EN

Fatigue crack growth rate in the cruciform plane specimens

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca zawiera wyniki badań doświadczalnych rozwoju pęknięć zmęczeniowych w płaskich próbkach krzyżowych. Próbki wykonano ze stali 18G2A (S355J0) z koncentratorem naprężeń w postaci centralnego otworu o średnicy 3,0 mm i bez otworu. Dwuosiowe badania zmęczeniowe prowadzono przy obciążeniu z kontrolowaną siłą. Badania doświadczalne były wykonywane w zakresie wysokiej liczby cykli przy rozciąganiu-ściskaniu w Politechnice Opolskiej. Rozwój pęknięć zmęczeniowych był cyklicznie rejestrowany na powierzchni próbek za pomocą mikroskopu optycznego i z użyciem kamery cyfrowej. Próbki z otworem cechują się liczbą czterech pęknięć na krawędzi otworu, których kierunki pokrywają się z I sposobem pękania. Natomiast próbki pełne (bez otworu) cechowały się inicjacją i wzrostem pęknięć, do 0,6 mm, według mieszanego I+II sposobu pękania, które to pęknięcia następnie przechodziły w I sposób pękania. Liczba pęknięć w próbkach pełnych wynosiła również cztery.

EN

The paper presents the experimental results of fatigue crack growth in the cruciform plane specimens. The specimens made of 18G2A (S355JO) steel, each with one stress concentrator i n form of the central hole of 3.0 mm in diameter and without the hole were used. Biaxial fatigue tests were performed with forces control. The tests were performed in the high-cycle fatigue regime under tension-compression at Opole University of Technology. The fatigue crack growth was cyclically registered with use of the optical microscope and the digital camera. There were four cracks at the hole edge, directions of which coincided with mode I, in the specimens with hole. In solid specimens (without hole), initiation and cracks growth to 0.6 mm took place for mixed mode I+II, and next they proceeded to mode I. In solid specimens, four cracks have been found.

Słowa kluczowe

PL

pękanie materiału; pęknięcie zmęczeniowe

EN

fatigue crack; cracking

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 6
• Strony: 39--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rozumek D.

• Politechnika Opolska, Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn

Bibliografia

• 1. Rozumek D., Macha E.: Opis rozwoju pęknięć zmęczeniowych w materiałach spreżysto-plastycznych przy proporcjonalnym zginaniu ze skręcaniem. Politechnika Opolska, Opole 2006, s. 196.
• 2. Molski K., Będkowski W.: Investigation of the crack growth on the cruciform specimens with sharp notches under biaxial loading. Proc. 5th Int. Conference on Biaxial/Multiax-ial Fatigue and Fracture, edited by Macha E. and Mróz. Z., Technical University of Opole, 1997, pp. 481 - 490.
• 3. Sakane M., Ohnami M.: Creep-fatigue in biaxial stress states using cruciform specimens. Third Int. Conference on Biax-ial/Multiaxial Fatigue, MPA Universitat Stuttgart, Vol. 2, 1989, pp. 46.1 -46.18.
• 4. Shen S. M., Feng Z. L: Fatigue crack behaviour for a corner crack at a vessel/nozzle junction. Int. J. Pres. Ves. & Piping, No. 68/1996, pp. 319-324.
• 5. Kim I. T., Kainuma S.: Fatigue life assessment of load-earring fillet-welded cruciform joints inclined to uniaxial cyclic loading. Int. J. Pres. Ves. & Piping, Vol. 82, 2005, pp. 807-813.
• 6. Thum A., Petersen C, Swenson O.: Verformung, Spannung und Kerbwirkung. VDI, Duesseldorf 1960.
• 7. Karolczuk A., Rozumek D., Lachowicz C. T., Stowik J.: Inicjacja i rozwój pęknieć zmęczeniowych w próbkach krzyżowych z karbem. Przegląd Mechaniczny, nr 12/2007, ss. 18-24.
• 8. Kasprzyczak L., Stowik J., Macha E. System mechatroniczny do badań zmęczeniowych próbek krzyżowych na bazie dwuosiowej maszyny hydraulicznej MZPK 100. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej, Mechanika Z. 83, nr 305/2005, ss. 69-76.
• 9. Paris P.C., Erdogan F.: A critical analysis of crack propagation laws. J. of Basic Eng., Trans. ASME, Vol. 85, 1960, pp. 528-534.
• 10. Kocańda S., Szala J.: Podstawy obliczeń zmęczeniowych. PWN, Warszawa 1997.
• 11. Wnuk M.P.: Podstawy mechaniki pękania. Skrypt uczelniany nr 585 AGH, Kraków 1977, s. 356.
• 12. Kocańda D., Kocańda S., Lunarska E., Mierzyński J.: Possibility of hydrogen-assisted propagation of short fatigue cracks in WT3-1 titanium alloy, Materials Science, Vol. 41, 2005, pp. 304-308.