A non-local fatigue crack growth model and its experimental verification

• Autorzy: Seweryn A. , Tomczyk A. , Mróz Z.

Warianty tytułu

PL

Nieokalny model wzrostu szczeliny zmęczeniowej i jego doświadczalna weryfikacja

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present paper is concerned with the modelling of fatigue crack initiation and propagation by applying the non-local critical plane model, proposed by Seweryn and Mróz (1996, 1998). Using the linear elastic stress field at the front of a crack or sharp notch, the damage growth on a physical plane is specified in terms of mean values of the stress and strength function. The model is applied to study crack propagation under cyclically varying tension-compression conditions. The predictions are compared with experimental data.

PL

Praca dotyczy modelowania inicjacji i propagacji szczeliny zmęczeniowej przy wykorzystaniu nielokalnego podejścia związanego z płaszczyzną krytyczną (Seweryn i Mróz, 1996, 1998). Wykorzystując liniowo sprężyste pola naprężeń przed wierzchołkiem szczeliny opisano kumulację uszkodzeń i wzrost szczeliny na płaszczyźnie fizycznej. Do rozważań przyjęto uśrednioną w strefie kumulacji uszkodzeń miarę uszkodzeń oraz uśrednione naprężenia. Wyniki obliczeń numerycznych porównano z wynikami badań doświadczalnych.

Słowa kluczowe

EN

fatigue; damage accumulation; crack propagation

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 42 nr 1
• Strony: 69--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Seweryn A.

• Faculty of Mechanical Engineering, Białystok University of Technology

autor

Tomczyk A.

• Faculty of Mechanical Engineering, Białystok University of Technology

autor

Mróz Z.

• Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Warsaw

Bibliografia

• 1. Brown M.W., Miller K.J., 1973, A theory for fatigue failure under multiaxial stress-strain conditions, Proc. of the Institute of Mechanical Engineers, 187, 745-755
• 2. Chu C.C., 1995, Fatigue damage calculation using the critical plane approach, J. Engng Mat. Techn., 117, 41-49
• 3. Findley W.N., Coleman J.J., Handley B.C., 1956, Theory for combined bending and torsion fatigue data for 4340 steel, Proc. Int. Conf. Fatigue of Metals, The Inst. Mech. Eng., 150-157
• 4. Glinka G., Shen G., Plumtree A., 1995, A multiaxial fatigue strain energy density parameter related to the critical plane, Fatigue and Fract. Engng Mat. Struct., 18, 37-46
• 5. McDiarmid D.L., 1991, A general criterion for high-cycle multiaxial fatigue failure, Fatigue Fract. Engng Mater. Struct., 14, 429-453
• 6. Morrow J., 1965, Cyclic plastic strain energy and fatigue of metals, Internal Friction Damping and Cyclic Plasticity, ASTM STP, 378, 45-87
• 7. Mróz Z., Seweryn A., Tomczyk A., 2000, A non-local critical plane model for the analysis of fatigue crack propagation, In: Continuous Damage and Fracture, Ed. Benallal A., Elsevier, 373-384
• 8. Paris P., Erdogan F., 1963, A critical analysis of crack propagation laws, J. Basic Engng, Trans. ASME, 528-534
• 9. Seweryn A., Mróz Z., 1996, A non-local stress failure and fatigue damage accumulation condition, In: Multiaxial Fatigue and Design, Eds: Pineau A., Cailletaud G., Lindley T.C., 259-280, Mech. Eng. Publ., London
• 10. Seweryn A., Mróz Z., 1998, On the criterion of damage evolution for variable multiaxial stress state, Int. J. Solids and Struct., 35, 1599-1616
• 11. Socie D.F., 1993, Critical plane approaches for multiaxial fatigue damage assessment, Advances in Mechanical Fatigue, ASTM STP, 119, 7-36