Prognozowanie wzrostu pęknięć zmęczeniowych z wykorzystaniem modelu pasmowego płynięcia

• Autorzy: Skorupa M. , Machniewicz T. , Skorupa A. , Korbel A.
• Konferencja: Krajowa Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Mechaniki Pękania (11 ; 09-12.09.2007 ; Kielce/Cedzyna, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Spośród nieliniowych modeli do prognozowania rozwoju pęknięć zmęczeniowych najdogodniejszym w zastosowaniu, w przypadku I sposobu pękania i dowolnych zmiennoamplitudowych historii obciążenia, jest model pasmowego płynięcia (model SY). Bazuje on na koncepcji plastyczności w wierzchołku pęknięcia według Dugdale’a, zmodyfikowanej w celu uwzględnienia mechanizmu zamykania się pęknięcia. Jakość przewidywań z użyciem najbardziej znanej obecnie koncepcji tego typu, tj. modelu SY z pakietu NASGRO, została wcześniej poddana przez autorów systematycznej ocenie, zarówno w przypadku lotniczych stopów aluminium [1], jak również stali konstrukcyjnej [2]. Ujawnione w tych pracach rozbieżności pomiędzy wynikami symulacji uzyskanymi przy użyciu modelu NASGRO, oraz wynikami badań zmęczeniowych prowadzonych w różnych warunkach obciążeń stało i zmiennoamplitudowych, wynikały z nieodpowiedniej, zdaniem autorów, koncepcji modyfikacji lokalnych granic plastyczności zastosowanej w weryfikowanym modelu. Wysunięto więc postulat, że w celu zapewnienia zadowalającej jakości przewidywań, konieczne jest opracowanie odpowiedniej procedury kalibracji modelu SY dla danego materiału, umożliwiającej właściwy dobór współczynników modyfikujących lokalne granice plastyczności.

EN

The paper is focused on tuning the strip yield (Dugdale) model for crack growth predictions for structural steel. This is achieved by imposing appropriate constraints on yielding the strip elements. To avoid a fortuitous, i.e. physically unjustified choice of the constraint factors, a novel concept for their selection is proposed, namely matching the experimentally observed and predicted by the model cyclic stress-strain behaviour at the crack tip. The approach is shown to yield satisfactory prediction results on crack growth under constant amplitude loading and after application of an overload cycle.

Słowa kluczowe

PL

model pasmowego płynięcia; przewidywanie wzrostu pęknięć zmęczeniowych; badania zmęczeniowe

EN

strip-yield model; crack growth predictions; fatigue tests

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne
• Rocznik: 2007
• Tom: Z. 4
• Strony: 117--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., wykr.

Twórcy

autor

Skorupa M.

autor

Machniewicz T.

autor

Skorupa A.

autor

Korbel A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Wytrzymałości i Technologii Maszyn, PL – 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. Skorupa M., Machniewicz T., Schijve J., Skorupa A., Application of the strip-yield model from the NASGRO software to predict fatigue crack growth under constant and variable amplitude loading. Engng Fracture Mech. 74 (2007) pp. 291-313.
• 2. Skorupa M., Machniewicz T., Skorupa A., Berertta S., Carboni M., Application of the strip yield crack closure model to crack growth predictions for structural steel. 11th International Conference on Fracture, Turin (Italy), March 2005, Topic 02, No. 3525.
• 3. Skorupa M., Machniewicz T., Skorupa A., Carboni M., Beretta S., Experimental and theoretical investigation of fatigue crack closure in structural steel. Proc. 8th Int. Congress FATIGUE 2002, Stockholm, Vol. 4/5, pp. 2309-2316.