Notch behavior and fatigue life predictions of discontinuously reinforced MMCs

• Autorzy: Uygur I.

Warianty tytułu

PL

Test udarności i przewidywanie wytrzymałości zmęczeniowej nieciągle umacnianych kompozytów metalowo-ceramicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study, three notch geometries were assessed with different stress concentration factors. The severity of a notch increased with the stress concentration, hence the fatigue lives dramatically reduced due to increasing stress concentration factor. Fatigue life predictions for the notch geometries have been performed by using a critical strain life approach. It is shown that the model provides a reasonable fatigue life estimation for various notch geometries, volume fraction, and reinforcement particle size of the Al metal matrix composites. Typical crack initiation sites related with the particle clusters, large particles, and intermetallic particles. Although, crack propagation in the reinforced alloy occurred predominantly in the matrix material, SiC particles (SiCp) played a significant role in influencing the crack path.

PL

W pracy, badano trzy geoemetrie karbu w powiązaniu z różnymi współczynnikami koncentracji naprężeń. Wielkość pęknięcia rosła z koncentracją naprężeń, a tym samym wytrzymałość zmęczeniowa była drastycznie obniżona ze względu na zwiększony współczynnik koncentracji naprężeń. Przewidywania trwałości zmęczeniowej dla różnych geometrii karbu zostały wykonane przy użyciu krytycznego czasu odkształcenia. Pokazano, że model umożliwia wystarczające szacowanie trwałości zmęczeniowej dla różnych geometrii karbu, frakcja objętości, i wielkości cząstek zbrojenia aluminiowych kompozytów metalowo-ceramicznych. Typowe miejsca inicjacji pęknięcia związane były z klastrami cząstek, dużymi cząstkami, i cząstkami intermetalików. Pomimo, że pęknięcia w kompozycie miały miejsce głównie w materiale matrycy, cząsteczki (SiCp) odegrały znaczną rolę w kształtowaniu ścieżki pęknięcia.

Słowa kluczowe

EN

MMCs; fatigue; life prediction

PL

kompozyty metalowo-ceramiczne; wytrzymałość; test udarności

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 1
• Strony: 109--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Uygur I.

• Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering, Duzce University, Konurlap Campus, 81620, Duzce-Turkey

Bibliografia

• [1] I. Uygur, Iranian J. Sci. Technol, 28B2, 239 (2004).
• [2] I. Uygur, W.J. Evans, M. Bache, B. Gulenc, Metallo. Novei. Tekhnol, 26, 927 (2004).
• [3] I. Uygur, and M.K. Kulekci, Turk. J. Eng. Env. Sci. 26, 265 (2002).
• [4] J. Schije, Int. J. Fatigue 25, 679 (2003).
• [5] I. Uygur, PhD Thesis (Swansea: University of Wales:1999).
• [6] F. Ellyin, Fatigue damage, crack growth and life prediction. London, Chapman & Hall, 1997.
• [7] C. Mac Dougall, and T. H. Topper, Int. J. Fatigue 19, 389 (1997).
• [8] T. H. Topper, and T. S. Lam, Int. J. Fatigue 19, 137 (1997).
• [9] J. Y. Lim, S. G. Hong, S. B. Lee, Int. J. Fatigue 27, 1653 (2005).
• [10] H. Neuber, J. Appl. Mech. Trans. ASME, E28, 544 (1961).
• [11] B. Li, L. Reis, M. Freitas, Int. J. Fatigue 28, 451 (2006).
• [12] A. Fatemi, A. Plaseied, A. K. Khosrovaneh, D. Tanner, Int. J. Fatigue 27, 1040 (2005).
• [13] M. R. Bache, W. J. Evans, I. Uygur, Mater. Sci. & Tech. 14, 1065 (1998).
• [14] Q. Zhang, D. L. Chen, Int. J. Fatigue 27, 417 (2005).
• [15] N. J. Hall, J.W. Jones, A. K. Sachdev, Mater. Sci. & Eng. A83, 69 (1994).
• [16] J. J. Bonnen, J. E. Allison, J. W. Jones, Metall. Trans. 22A, 1007 (1991).
• [17] W. M. Zang, G. L. Esperance, M. Suery, Mater. Sci. & Eng. A214, 104 (1996).
• [18] J. Llorca, Prog. Mater. Sci. 47, 283 (2002).
• [19] T. S. Srivatsan, and R. Auradkar, Int. J. Fatigue 14, 355 (1992).
• [20] T. S. Srivatsan, R. Auradkar, and A. Parash, Eng. Frac. Mech. 40, 295 (1991).
• [21] B. Wang, C. M. Janowski, and B. R. Peterson, Metall. Trans. 26A, 2457 (1995).