Probabilistyczny opis rozwoju pęknięć zmęczeniowych w elementach ze stopu tytanu w złożonym stanie naprężeń

• Autorzy: Kocańda D. , Kocańda S. , Mierzyński J. , Tomaszek H.

Warianty tytułu

EN

Probabilistic description of the development of fatigue cracks in titanium--alloy elements under complex stress condition

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstaiwono opis rozwoju krótkich i długich peknięć zmęczeniowych w elementach ze stopu tytanu WT-3 przy zginaniu ze skręcaniem. Opis ten wywodzi sie z wczesniejszych opracowań autorów. Rozszerzenie tych opracowań polega na połączeniu rozkładu Weibulla, opisującego intensywność pokonywania barier strukturalnych w materiale przez pęknięcie, a prędkością pękania i amplitudą naprężenia. Wprowadzono również dowolny wykładnik do równania na prędkośc pękania.

EN

The probabilistic description of the development of short and long fatigue cracks in elements of titanium alloy WT3-1 subjected to bending and torsion. The description is derived from the earlier works of the authors in which the difference equation of the dynamic of the cracks development contains the Weibull distribution function permitting to handle the intensity of overcoming the structural barriers by the cracks. Transforation of that equation into the Fokker-Planck differential equation and inclusion of a relation for the rate of cracking have given formulae for calculating the expected lenght of a crack, the standard deviation for that length and the rate of cracking. The fatigue life of the elements was estimated on the basis of the survival function. The calculation results proved good conformity with the experiment.

Słowa kluczowe

PL

pęknięcie zmęczeniowe; stopy tytanu; trwałość zmęczeniowa; element konstrukcyjny

EN

structural component; fatigue life; titanium; fatigue crack

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2003
• Tom: nr 2
• Strony: 24--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il.

Twórcy

autor

Kocańda D.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Budowy Maszyn, Zakład Podstaw Konstrukcji Maszyn

autor

Kocańda S.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Budowy Maszyn, Zakład Podstaw Konstrukcji Maszyn

autor

Mierzyński J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Budowy Maszyn, Zakład Podstaw Konstrukcji Maszyn

autor

Tomaszek H.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Uzbrojenia i Lotnictwa, Instytut Techniki Lotniczej

Bibliografia

• 1. Kocańda D., Kocańda S., H Tomaszek: Opis rozwoju pęknięć zmęczeniowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej, Nauki Techniczne nr 138, Mechanika z. 24/2001,s. 239–250.
• 2. Kocańda D., Kocańda S.: Powstawanie i rozwój krótkich pęknięć zmęczeniowych w stali 45. Przegląd Mechaniczny nr 8/1999, s. 5–9.
• 3. Kocańda D., Kocańda S.: Krótkie pęknięcia zmęczeniowe w laserowo hartowanych elementach ze stali 45. Przegląd Mechaniczny nr 9/1999, s. 16–21.
• 4. Kocańda D., Kocańda S.: Krótkie pęknięcia zmęczeniowe w kulowanych elementach ze stali 45. Przegląd Mechaniczny nr 10/1999, s. 5–9.
• 5. Kocańda D., Kocańda S., Miller K.J., Tomaszek H.: Experimental and theoretical investigations of short fatigue crack growth in laser hardened medium carbon steel. W. Engineering Against Fatigue. A.A. Balkema, Rotterdam – Brookfield, 1999, pp. 501–507.
• 6. Kocańda D., Kocańda S., Tomaszek H.: Probabilistic approach to the short and long fatigue crack growth description in a notched member. W. Fatigue‘99. Proc. Intern. Fatigue Congress, Beijing, Chiny 1999. Higher Education Press Beijing, EMAS, Cradley Heath, vol. 4 /1999, pp. 2673–2678.
• 7 .Kocańda D., Kocańda S., Tomaszek H.: Probabilistyczny opis rozwoju krótkich i długich pęknięć zmęczeniowych w elementach z karbem ze stopu tytanu. Biuletyn WAT nr5/2000, s. 57–70.
• 8. Kocańda D., Kocańda S., Mierzyński J., Tomaszek H.: Opis pękania i trwałość zmęczeniowa elementów z karbem ze stopu tytanu WT3-1 w złożonym stanie naprężenia. XX Sympozjum Podstaw Konstrukcji Maszyn, Polanica-Zdrój 2001. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej. Mechanika nr 271, z. 69/2001, s. 35–44.
• 9. Kocańda D., Kocańda S., Mierzyński J., Sadowski J.: Krótkie i długie pęknięcia zmęczeniowe w stopie tytanu w złożonym stanie naprężeń. Przegląd Mechaniczny nr 7-8/2002,s. 32–37.
• 10. Bolotin V.V., Belousov I.L.: Early fatigue crack growth as the damage accumulation process. Probabilistic Engineering Mechanics, vol. 16, 2001, pp. 279–287.
• 11. Shoji H., Shinozuka M., Sampath S.: A Bayesian evaluation of simulation models of multiple – site fatigue cracks. Ibidem, pp. 355–361.
• 12. Harlow D. G., Wei R.P.: Probability modelling and statistical analysis of damage in the lower wing skins of two retired B-707 aircraft. Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct. vol. 24,No 8/2001, pp. 523–535.
• 13. Łagoda T., Macha E.: Wyznaczanie trwałości zmęczeniowej za pomocą parametrów naprężenia, odkształcenia i energii normalnej w płaszczyźnie krytycznej. Zmęczenie i Mechanika Pękania, XVIII Sympozjum nt. Zmęczenie Materiałów i Konstrukcji, ATR Bydgoszcz 2000, s. 281–288.
• 14. Cała T., Gołoś K.: Propozycja modelowania sumowania uszkodzeń zmęczeniowych przy jednoczesnym rozciąganiu-ściskaniu i skręcaniu, Ibidem, s. 71–75.
• 15. Tomczyk A., Seweryn A.: Propagacja pęknięć zmęczeniowych – przegląd modeli obliczeniowych (cz. II – cykliczneo bciążenia wieloosiowe). Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej, Mechanika 9/1999 r., s. 185–208.
• 16. Cichański A.: Modelowanie dwuosiowych naprężeń zmęczeniowych z niezerową wartością średnią. Zmęczenie i Mechanika Pękania. Materiały XIX Sympozjum. Wydawnictwo Uczelniane ATR w Bydgoszczy 2002, s. 91–100.
• 17. Skibicki D., Sempruch J.: Miara nieproporcjonalności oraz kryterium złożonego stanu obciążeń zmęczeniowych, Ibidem, s. 351–359.
• 18. Proceedings of the Sixth Intern. Conference on Biaxial//Multiaxial Fatigue a. Fracture, June 2001, Lisboa, Portugal.Ed.: M.M. de Freitas, Instituto Superior Tecnico, Lisboa2001.
• 19. Morel F.: A critical plane fatigue model applied to out-of-phase bending and torsion load conditions. Fatigue Fract. Engng Mater. Struct. vol. 24, 2001, pp. 153–164.
• 20. Park J., Nelson D., Rostami A.: Small crack growth in combined bending – torsion fatigue of A533B steel. Fatigue Fract. Engng Mater. Struct. vol. 24, 2001, pp. 179–191.