Prędkość pękania a mikrobudowa powierzchni pęknięć zmęczeniowych w lotniczm stopie aluminium 2024-T3

• Autorzy: Kocańda D. , Kocańda S. , Torzewski J.

Warianty tytułu

EN

Studies of fatigue crack growth and microfracture analysis of 2024-T3 aluminium alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano prędkość zmęczeniowego pękania w lotniczym stopie aluminium 2024-T3 przy jednostronnie zmiennym rozciąganiu i przy wybranym widmie naprężeń z przeciążeniami. Prędkości pękania obliczone na podstawie pomiarów długości pęknięć okazały się tożsame z elektronooptycznie ujawnionymi odległościami pomiędzy prążkami na powierzchni pęknięć przy niezmiennej amplitudzie obciążenia. Układy prążków przy widmie naprężeń z przeciążeniami dość wiernie oddały w skali mikroskopowej przebieg naprężeń. Przeciążenia nie zaznaczyły się jednak na wykresach prędkości pękania określonej konwencjonalnymi metodami.

EN

Fatigue crack growth rate for the 2024-T3 aluminium alloy sheet was investigated under two cyclic load cases: zero-to tension (R=-0.1) and a selected load spectrum with multiple overloads imposed in the constant stress amplitude load. Experimentally determined growth rates were compared with these ones that were estimated on the base of fatigue striations spacing on the fracture surface. Very good correspondence between these items was obtained for constant stress amplitude. However, in the case of load spectrum with overloads its influence on the crack growth rate behaviour could be legible only in a microscopic scale in the form of suitable fatigue striation systems. The conventional plots of crack growth rate did not confirm this latter one.

Słowa kluczowe

PL

zmęczenie metali; pęknięcia zmęczeniowe; mikrofraktografia; lotnicze stopy aluminium

EN

fatigue of metals; fatigue crack; microfractography; aircraft aluminium alloy

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 52, nr 12
• Strony: 141--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Kocańda D.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Budowy Maszyn, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2

autor

Kocańda S.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Budowy Maszyn, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2

autor

Torzewski J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Budowy Maszyn, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] S. KOCAŃDA, Zmęczeniowe pękanie metali, wyd. 3, WNT, Warszawa 1985
• [2] D. KOCAŃDA, S. KOCAŃDA, J. TORZEWSKI, Prędkość zmęczeniowego pękania w stopie aluminium 2024-T3, Zmęczenie i Mechanika Pękania, Materiały XIX Sympozjum, Wydawnictwo Akademii Techniczno-Rolniczej, Bydgoszcz 2002, s. 195-202.
• [3] D. KOCAŃDA, S. KOCAŃDA, J. TORZEWSKI, Mikrofraktograficzne odtwarzanie prędkości pękania w stopach aluminium, IX Krajowa Konferencja Mechaniki Pękania, Kielce-Cedzyna 2003, Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej, nr 78, 2003, s. 269-278.
• [4] R. J. H. WANHILL, Flight simulation fatigue crack growth guidelines. Fatigue 2002 Proceedings of the Eighth International Fatigue Congress, Ed.: A.F Blom, Stockholm, Sweden, June 2002, Vol. 1/5, pp. 573-584.
• [5] S. H. SPENCE, N. M. WILLIAMS , A. J. STONHAM, M. R. BACHE, A. R. WARD, W. J. EVANS, D. HAY, C. URBANI, B. R. CRAWFORD, C. LOADER, G. CLARK, Fatigue in the presence of corrosion piling in an aerospace aluminium alloy, Ibidem, pp 701-708.
• [6] S. P. LYNCH, Mechanistic aspects of environmentally assisted fatigue, Ibidem, pp 747-754.
• [7] Y. КАТОН, H. NAKAYAMA, T. TANAKA, Fatigue crack grow th behaviour of aluminium alloy under three-step varying load. Ibidem, Vol. 2/5, pp. 1459-1466.
• [8] C. SAUER, F. BUSONGO, G. LUTJERING, Influence of soft zones on the fatigue crack nucleation and propagation behavior of high strength ß titanium alloys and aluminium alloys. Ibidem, Vol. 3/5, pp. 2043-2052.
• [9] R. SUNDER, An explanation for the residual stress effect in metal fatigue. Ibidem, Vol 5/5, pp. 3339- 3350.
• [10] R. P. GANGLOFF, Environment sensitive fatigue crack tip process and propagation in aerospace aluminium alloys. Ibidem, Vol 5/5, pp. 3401-3430.
• [11] S. C. FORTH, W. D. KEAT, L H. FAWROW, Experimental and computional investigation of three dimensional mixed-mode fatigue, Fatigue Fract. Engng Mater. Struct. Vol. 25. No 1, 2002, pp. 3-15.
• [12] S. A. BARTER, P. K. SHARP, G. HOLDEN, G. CLARK, Initiation and early growth of fatigue cracks in a aerospace aluminium alloy, Fatigue Fract. Engng Mater. Struct. Vol. 25, No 2, 2002, pp. 111-125.
• [13] X. P. ZHANG, С. H. WANG, L. YE, W. MAI, In situ investigation of small fatigue crack growth in poly-crystal and single-crystal aluminium alloys, Fatigue Fract. Engng Mater. Struct. Vol. 25, No 2, 2002, pp. 141-150.
• [14] M. PAPAKYRIACOU, H. MAYER, U. FUCHS, S. E STANZL-TSCHEGG, R. P. WEI, Influence of atmospheric moisture on slow fatigue crack growth at ultrasonic frequency in aluminium and magnesium alloys, Fatigue Fract. Engng Mater. Struct. Vol. 25, No 8/9, 2002, pp. 795-804.
• [15] J. SCHIJVE, Fatigue of structures and materials in the 20th century and the state of the art. ECF 14, Fracture Mechanics Beyond 2000. Proceedings 14th Bienniel Conference Fracture, Cracow, 8-13 September 2002. Ed : A. Neimitz, I.V. Rokach, D. Kocańda, К. Gołoś, EMAS Publishing, Sheffield, Kielce University of Technology, 2002, vol. III/III, pp 211-262.
• [16] J. SCHIJVE, Fatigue of structures and materials, Klüver Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London, 2001.
• [17] L. P. BORREGO, J. M. FERREIRA, J. M. COSTA, Fatigue crack growth under simple variable amplitude load sequences, 10th Conference of Fracture, Honolulu, Hawaje 2001 USA, Publikacja dostępna wyłącznie w intemecie, pp.6.
• [18] M. SANDER, H. A. RICHARD, Influence of loading changes on the fatigue crack growth, Ibidem, pp. 6.
• [19] L. LAZZERI, G. RATTI, Fatigue crack propagation in thin sheets under typical helicopter spectra. Fatigue 2002. Proceedings of the Eighth International Fatigue Congress. Ed.: A.F. Blom, Stockholm, Sweden, June 2002, vol. 1/5, pp. 585-592.
• [20] N. RANGANATHAN, Certain aspects of variable amplitude fatigue, Fatigue 2002,. Ibidem, vol 1/5, pp 613-621.