Badanie wpływu geometrii próbki na trwałość przy wahadłowym zginaniu

• Autorzy: Gasiak G. , Rozumek D.

Warianty tytułu

EN

Influence of the Specimen Geometry on the Fatigue Life Under Oscillatory Bending

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca zawiera wyniki badań doświadczalnych rozwoju pęknięć zmęczeniowych w stali 18G2A przy zginaniu próbek jednostronnie utwierdzonych, dla różnych wysokości i różnych grubości próbki. W badaniach zastosowano próbki płaskie z koncentratorem w postaci jednostronnego karbu ostrego (V). Badania przeprowadzone były na maszynie zmęczeniowej MZGS-100 przy częstotliwości zmian obciążenia 28,8 Hz. Wykazano, że zmiana grubości próbki o stałej wysokości i stałej amplitudzie obciążenia, wpływa na jej trwałość. Zmieniając wysokość próbki przy stałej grubości uzyskiwano różne pochylenia wykresów wytrzymałości dla zmęczeniowego pękania, natomiast w przypadku stałej wysokości i różnej grubości współczynniki pochylenia prostej zmęczeniowej są zbliżone. Zarówno zmniejszenie wysokości jak i grubości próbki przy stałym obciążeniu, powoduje zwiększenie prędkości pękania zmęczeniowego.

EN

The paper contains the results of experiments concerning fatigue crack propagation in 18G2A steel under benging of the one-side hardened specimens and for different height and thickness of the specimens. Plane specimens with one-side sharp notches (V) as concentrators were tested. The tests were done on the fatigue test stand MZGS-100 under frequency of loading changes 28,8 Hz. It has been shown that thickness change in the specimen with constant height and loading amplitude strongly influences its life. Changes of the specimen height under a constant thickness cause various slopes of the strenght graphs under fatigue cracking. In the case of the constant height and variable thickness the slopes of the fatigue straight are similar. Decrease of both height and thickness of the specimen under constant loading causes increase of the fatigue crack rate.

Słowa kluczowe

PL

karb; zginanie wahadłowe

EN

notch; oscillatory bending

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2000
• Tom: z. 62
• Strony: 41--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gasiak G.

• Politechnika Opolska

autor

Rozumek D.

• Politechnika Opolska

Bibliografia

• [1] KOCAŃDA S.: Zmęczeniowe pękanie metali. WNT, W-wa, 1985, s .491
• [2] BONNEN J.J.F., TOPPER T.H.: The effect of bending overloads on torsional fatigue in normalized 1045 steel, Int. J. Fatigue, Vol.21, pp.23-33, 1999
• [3] CARPINTERI A., BRIGHENTI R. and SPAGNOLI A.: Surface flaws in cylindrical shafts under rotary bending, Fatigue & Fract. Eng. Materials & Struct., Vol.21, pp. 1027-1035, 1998
• [4] RITCHIE R.O.: Cyclic crack growth in steel. Ph.D. Disseration, University of Cambridge, 1973
• [5] GASIAK G., ROZUMEK D.: Badanie prędkości pękania zmęczeniowego w stali 18G2A przy wahadłowym zginaniu, VII Krajowa Konfer. Mech. Pękania, Kielce-Cedzyna 23-25 września 1999 Zeszyty Naukowe Polit. Świętokrzyskiej , Mechanika 68, ss. 105-1 13
• [6] TOKAJI K., OGAWA T., OHYA K.: The effect of grain size on small fatigue crack growth in pure titanium, Int. J. Fatigue, Vol. 16, No 8, November 1994, pp.571-578
• [7] KOCAŃDA S., SZALA J.: Podstawy obliczeń zmęczeniowych. PWN, W-wa 1997, ss. 58-65
• [8] SZCZEPINSKI W.: Metody doświadczalne mechaniki ciała stałego, Mechanika techniczna, t.X. PWN, W-wa 1984, ss.285-316
• [9] GEARY W.: A review of some aspects of fatigue crack growth under variable amplitude loading. Int. J. Fatigue, Vol.14, No 6, 1992, pp.377- 386
• [10] SIH G. C., PARIS P. C., ERDOGAN F.: Crack-tip, stress-intensity factors for plane extension and plate bending problems. Journal of Applied Mechanics, Trans. ASME, June 1962, pp.306-312
• [11] KOCAŃDA S., LIKOWSKI A.: Fatigue crack growth rate in high- strength steel under bending. Memoires Scientifiques Revue Metallurgie, 1979, pp.345-350
• [12] LEE Soon-Bok, KOBAYASHI H. and HUH J.-W.: Fatigue strength and fracture mechanism of cerami-metal joints under cyclic bending. Int. J. Fatigue, Vol. 17, No.6, 1995, pp.427-435
• [13] GOLASKI L.: Elementy doświadczalnej mechaniki pękania. Podręcznik akademicki. Politechnika Świętokrzyska, Kielce 1992, ss. 19-40
• [14] SHUTER D.M. and GEARY W.: Some aspects of fatigue crack growth retardation behaviour following tensile overloads in a structural steel, Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct., Vol. 19, No.2/3, pp. 185-199, 1996
• [15] SHIMOJO M., CHUJO M., HIGO Y. and NUNOMURA S.: Effect of load ratio on the deformation behaviour of fatigue crack tips, Int. J. Fatigue, Vol. 15, No.6, pp.455-459, 1993
• [16] ACHTELIK H., Wytrzymałość zmęczeniowa żeliwa przy obciążeniu zginająco-skręcającym zmiennym synchronicznie o różnym współczynniku asymetrii cyklu zmęczeniowego. Praca doktorska, WSI Opole, 1991
• [17] ACHTELIK H., JAMROZ L.: Patent PRL nr 112497, CSR nr 200236 i HDR nr 136544
• [18] PICKARD A.C.: The application of 3-dimensional finite element methods to fracture mechanics and fatigue life prediction, London, 1986, p.1 17-142