Badania eksperymentalne propagacji szczeliny zmęczeniowej w próbkach wykonanych z polimetakrylanu metylu

• Autorzy: Tomczyk A.

Warianty tytułu

EN

Experimental investigations of fatigue crack propagation in polymethyl methacrylate specimens

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wzrostu szczeliny zmęczeniowej w płaskich prób- kach wykonanych z materiału kruchego – polimetakrylanu metylu. Rozważono przy tym jednoosiowy (mode I) i dwuosiowy (mode I + mode II) stan obciążenia. Zbadano wpływ wartości obciążenia na prędkość propagacji szczeliny jak również efekt udziału rozrywania i ścinania poprzecznego zarówno na prędkość pękania jak i na kąt inicjacji oraz propagacji szczeliny.

EN

The paper presents the results of experimental investigations of crack growth in PMMA V-notched plane specimens. A uniaxial (mode I) and biaxial (mode I + mode II) loading conditions are considered. It is described the effect of various loading values and also the effect of biaxiality of loading on crack growth rate and crack initiation and propagation directories. It was ob- served a three-stages process of crack propagation in brittle PMMA glass.

Słowa kluczowe

PL

tarcie; szczelina zmęczeniowa; poli(metakrylan metylu); badania

EN

fatigue crack; polymethal methacrylate; investigation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, no. 1
• Strony: 114--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Tomczyk A.

• Politechnika Białostocka, Białystok,

Bibliografia

• 1. Antunes F. V., Ferreira J. M., Costa J. D., Capela C. (2002), Fatigue life prediction in polymer particle composites, International Journal of Fatigue, Vol. 24, 1095-1105.
• 2. Ding F., Zhao T., Jiang Y. (2007), A study of fatigue crack growth with changing loading direction, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 74, 2014-2029.
• 3. Gao Z. Z., Yue Z. F. (2007), Fatigue failure in polyethylene methacrylate in adhesive assembly under unsymmerical bending, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, Vol. 48, 89-96.
• 4. Hertzberg W. R., Manson J. A. (1980), Fatigue of Engineering Plastics, Academic, New York.
• 5. Heyder M., Kolk K., Kuhn G. (2005), Numerical and experimental investigations of the influence of corner singularities on 3D fatigue crack propagation, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 72, 2095-2105.
• 6. Heyder M., Kuhn G. (2006), 3D fatigue crack propagation: Experimental studies, International Journal of Fatigue, Vol. 28, 627-634.
• 7. Hoey D., Taylor D. (2008), Fatigue in porous PMMA: The effect of stress concentrations, International Journal of Fatigue, Vol. 30, 989-995.
• 8. Jang B. P, Kowbel W., Jang B. Z. (1992), Impact behavior and impact-fatigue testing of polymer composites, Compos. Sci. Technol., Vol. 44, 107-114.
• 9. Kaczynski R., Seweryn A., Poskrobko S. (2003), Przyrząd do badania wytrzymałości w złożonym stanie obciążenia, Politechnika Białostocka, Polska, Opis patentowy PL 186264.
• 10. Kim H. S., Wang X. M. (1994), Temperature and Frequency effects on fatigue crack growth of PVC, Journal of Materials Science, Vol. 29, 3209-3214.
• 11. Kocanda S. (1985), Zmęczeniowe pękanie metali, WNT, Warszawa.
• 12. Liu Y., Gao Z., Liu W., Yue Z. (2008), Analytical and experimental investigation of fatigue crack propagation for polyethylene methacrylate, Materials Science and Engineering, Ser. A., Vol. 486, 363-368.
• 13. Łukaszewicz A. (2003), Uniwersalny przyrząd do zadawania dwuosiowego stanu obciążenia dla płaskich próbek, II Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji, Augustów, 219-222;
• 14. Mróz Z., Seweryn A., Tomczyk A. (2000), A non-local critical plane model for the analysis of fatigue crack propagation, In. Continuous Damage and Fracture, (Ed. Benallal A.), Elsevier, 373-384.
• 15. Mróz Z., Seweryn A., Tomczyk A. (2005), Fatigue crack growth prediction accounting for the damage zone, Fatigue Fract. Engng Mater. Struct., Vol. 28, 61-71.
• 16. Race A., Miller M. A., Mann K. A. (2008), A modified PMMA cement (Sub-cement) for accelerated fatigue testing of cemented implant constructs using cadaveric bone, Journal of Biomechanics, Vol. 41, 3017-3023.
• 17. Ramsteiner F., Armbrust T. (2001), Fatigue crack growth in polymers, Polymer Testing, Vol. 20, 321-327.
• 18. Saghir F. Merah N., Khan Z., Bazoune A. (2005), Modeling the combined effects of temperature and frequency on fatigue crack growth of chlorinated polyvinyl chloride (CPVC), Journal of Materials Processing Technology, Vol. 164-165, 1550- 1553. 19. Sahoo S. K., Silbershmidt V. V. (2008), Effect of multi impacts on a PMMA sheet material, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 204, 206-212.
• 20. Seweryn A. (1997), Kumulacja uszkodzeń i pękanie elementów konstrukcyjnych w złożonych stanach obciążeń, Rozpr. Nauk. Polit. Białost., Nr 42, Białystok, 295 s.
• 21. Seweryn A. Łukaszewicz A. (2002), Verification of brittle fracture criteria for elements with V-shaped notches, Engng Fract. Mech., Vol. 69, 1487-1510.
• 22. Seweryn A., Poskrobko S., Mróz Z. (1997), Brittle fracture in plane elements with sharp notches under mixed-mode loading, J. Engng Mech., Vol. 123, 535-543.
• 23. Shah Q. H., Hommah H., Liyas M. H., Ismail A. F. (2005), The effect of material property gradient on the fracture toughness of a PMMA/PC biomaterial with a crack normal to the interface, J. Appl. Sci., Vol. 3, 476-481.
• 24. Shatil G., Saimoto A., Ren. X. J. (2008), Ductile-brittle fatigue and fracture behaviour of alluminium/PMMA biomaterial 3PB specimens, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 75, 647-681.
• 25. Tomczyk A. (2003), Propagacja szczeliny zmęczeniowej w dwuosiowym stanie obciążenia, Rozprawa doktorska, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej.
• 26. Tomczyk A. (2006), Trajektorie szczeliny zmęczeniowej według podejścia nielokalnego opartego na koncepcji płaszczyzny krytycznej, Materiały XXI Sympozjum Zmęczenie i Mechanika Pękania, 421-428.
• 27. Yuen B. K. C., Taheri F. (2004), The effect of loading frequency, tensile overload and compressive underload on the fatigue crack propagation behaviour of polymethyl methacrylate, Polymer Testing, Vol. 23, 491-500.