Mikromechanizmy zmęczeniowego niszczenia połączeń nitowych w warunkach stałoamplitudowego obciążenia stopu aluminium 2024-T3

• Autorzy: Hutsaylyuk V. , Mierzyński J. , Haldo V.

Warianty tytułu

EN

Fatigue micromechanisms of rivet joints under stable cyclic load of aluminium alloy 2024-T3

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano mikromechanizmy niszczenia występujące na etapie inicjacji propagacji pęknięcia na poziomie mikrostrukturalnym oraz formowanie makropęknięcia na etapie przejścia w fazę ostatecznego zniszczenia w połączeniach nitowych ze stopu aluminium 2024-T351. Analiza tych procesów pozwoliła ustalić rzeczywisty stopień uszkodzenia połączenia oraz dostarczyła dodatkowych danych o rozwoju krótkich pęknięć zmęczeniowych. Na mechanizm niszczenia mają wpływ zarówno charakter zewnętrznego obciążenia, jak i stan odkształceń oraz naprężeń wynikający z procesu zakuwania nitu. Zaobserwowano, że przebieg mechanizmu niszczenia jest skomplikowanym procesem, w którym mikromechanizmy pękania kruchego i plastycznego występują na różnych etapach propagacji pęknięć zmęczeniowych.

EN

Fatigue micromechanisms of fracture during the initiation stage of crack and next its propagation, at microstructural level, and also during macrocrack formation on the stage of its transition into final failure in rivet connections of aluminum 2024-T3 alloy were investigated. Due to analysis of these processes, actual degree of connection damage has been determined as well as additional data on a type of short fatigue cracks have been known. It was stated that fracture mechanism is affected both by external loading and also by deformations and stress produced during rivet clenching. It was observed that failure mechanism is a complicated process in which micromechanisms of brittle and plastic cracks occur at different stages of fatigue crack propagations.

Słowa kluczowe

PL

mechanika pękania; krótkie pęknięcia zmęczeniowe; mikromechanizmy pękania; uszkodzenie mikrostrukturalne; połączenie nitowe

EN

fracture mechanics; short fatigue cracks; fatigue micromechanism; microstructure damage; rivet joint

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 59, nr 1
• Strony: 75--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab.

Twórcy

autor

Hutsaylyuk V.

autor

Mierzyński J.

autor

Haldo V.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, Katedra Budowy Maszyn, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] X. D. Li, L. Edwards, Analysis of short crack growth from microscopic fatigue properties, Teoretical and Applied Fracture Mechanics, 23, 1995, 187-198.
• [2] P. M. G. P. Moreira, P. F. P. de Mates, P. M. S. T. de Castro, Fatigue striation spacing and equivalent initial flaw size in Al 2024-T3 riveted specimens, Teoretical and Applied Fracture Mechanics, 43, 2005, 89-99.
• [3] D. Kocańda, V. Hutsaylyuk, V. Hlado, Analiza rozwoju małych pęknięć zmęczeniowych od otworu oraz mikromechanizm pękania platerowanej blachy stopu aluminium 2024-T3, Biul. WAT, 4, 2007, 37-54.
• [4] D. Kocańda, S. Kocańda, P. Kulec, Short fatigue crack in avia aluminum alloy 2024-T3, Science book Opole Polytechnic series Mechanics, 83, 2, 2005, 83-90.
• [5] D. Kocańda, Analyze propagation fatigue short cracks, MTU, aluminum alloys, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, Warsaw, 24, 1996, 217-231.
• [6] S. Person, Investigation of fatigue cracks in commercial aluminum alloys and subsequent propagation of very short fatigue cracks, Engineering Fracture Mechanics, 7, 1975, 235-47.
• [7] K. J. Miller, Short crack problem, Fatigue of Engineering Materiale and Structures, 5, 1982, 223-32.
• [8] K. J. Miller, Initiation and growth rates of short fatigue cracks, in: Fundamentals of Deformation and Fracture, Eshelby Memorial Symposium, Cambridge University Press, 1985, 477-500.
• [9] K. Tanaka, Mechanisms and mechanics of short fatigue crack propagation, JSME International Journal (Bulletin of the JSME), 30, 1987, 1-13.
• [10] J. C. Newman Jr., Fracture mechanics parameters for small fatigue cracks, in: Larsen J. M., Allison J. E., editors, Small-crack test methods, ASTM STP 1149, 1992, 6-33.
• [11] C. H. Wang, K. J. Miller, Short fatigue crack growth under mean stress, uniaxial loading, Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures, 16, 2, 1993, 181-98.
• [12] J. C. Newman Jr., Fatigue-life prediction methodology using a crack-closure model, Journal of Engineering Materials and Technology, 117, 1995, 433-9.
• [13] C. H. Wang, Effect of stress ratio on short fatigue crack growth, Journal of Engineering Materials and Technology, 118, 1996, 362-6.
• [14] J. C. Newman Jr., The merging of fatigue and fracture mechanics concepts: a historical perspective, Progress in Aerospace Science, 34, 1998, 347-90.
• [15] R. O. Ritchie, Small crack growth and the fatigue of traditional and advanced materials, Plenary Lecture, in: Proceedings of Fatigue'99, Beijing, China, 1999, 3-14.
• [16] S. Baverjee, Crack closure in fatigue - a review, Part I: Mechanisms and prediction, Transactions of the Indian Institute of Metals, 38, 2, 1985, 167-86.
• [17] A. L. Dowson, M. D. Halliday, C. J. Beevers, In-situ SEM studies of short crack growth and crack closure in a near-alpha Ti alloy, in: Conf. IRC'92, Birmingham, England, 1992.
• [18] J. Z. Zhang, M. D. Halliday, P. Poole, P. Bowen, Crack closure In small fatigue cracks - a comparison of finite element predictions with in-situ scanning electron microscope measurement, Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures, 20, 9, 1997, 1279-93.
• [19] J. C. Li, D. Taylor, A new model of short crack closure, in: Advances in Fracture Research, Proceedings of the 9th International Conference on Fracture, Sydney, Australia, 1997, 3, 14431-50.
• [20] D. S. Dugdale, Yielding of steel sheets containing slits, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 8, 1960, 100-4.
• [21] S. Suresh, R. O. Ritchie, A geometric model for fatigue crack closure induced by fracture surface roughness, Metallurgical Transaction, A 1982, 13A, 1627-31.
• [22] J. C. Newman Jr., A crack closure model for predicting fatigue crack growth under aircraft spectrum loading, ASTM STP748, 1981, 53-84.
• [23] J. C. Newman Jr., A non-linear fracture mechanics approach to the growth of small cracks, in: AGARD Conference Proceedings, 328, Canada, 1982, 6.16.25.