Factors effecting internal damping in aluminium

• Autorzy: Colakoglu M.

Warianty tytułu

PL

Czynniki wpływające na poziom tłumienia wewnętrznego w aluminium

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The internal damping of metallic materials varies with many different environmental effects. These are the frequency, amplitude of strain or stress, and temperature. In addition, internal damping is effected by corrosion fatigue, grain size, and porosity. The damping also depends on the number of fatigue cycles. There is a functional relationship among the damping, number of cycles and applied stress. In this study, these seven different environmental factors and their effects on the damping are analysed in the case of 6061 aluminium alloy. The relationships between the damping and every single effective factor are complex and vary depending on the aluminium type.

PL

Tłumienie wewnętrzne w materiałach metalicznych zmienia się w zależności od wpływu wielu czynników środowiskowych. Czynnikami tymi mogą być częstość i amplituda przykładanego naprężenia i odkształcenia oraz temperatura. Ponadto na tłumienie wewnętrzne wpływa zmęczenie korozyjne, rozmiar ziarna i porowatość materiału. Tłumienie zależy również od liczby zrealizowanych cykli zmęczeniowych. Istnieje funkcyjna relacja pomiędzy wartością współczynnika tłumienia a liczbą cykli i stanem naprężenia. W pracy zaprezentowano siedem różnych czynników środowiskowych decydujących o poziomie tłumienia wewnętrznego na przykładzie stopu aluminium 6061. Zależności pomiędzy współczynnikiem tłumienia a każdym z tych czynników z osobna okazały się dość skomplikowane i wrażliwe na typ badanego aluminium.

Słowa kluczowe

EN

aluminum; damping; vibration

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 42 nr 1
• Strony: 95--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Colakoglu M.

• Faculty of Technical Education, Afyon Kocatepe University, Afyon, Turkey

Bibliografia

• 1. Banhart J., Baumeister J., Weber M., 1996, Damping properties of aluminum foams, Mat. Sci. Engr., A205, 221-228
• 2. Basavanhally N., Marangoni R.D., 1977, Measurement of mechanical vibration damping in orthotropic, composite and isotropic plates based on a continuous system analysis, Int. J. Solids Structures, 13, 699-707
• 3. Bhagat R.B., Amateau M.F., Smith E.C., 1989, Damping behavior of mechanically alloyed aluminum and aluminum matrix composites, Int. J. Powder Metall., 25, 311-316
• 4. Carlson R.L., Steadman D.L., Dancila D.S., Kardomateas G.A., 1998, An experimental investigation of the growth of small corner fatigue cracks in aluminum 6061-T651, Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct., 21, 403-409
• 5. Colakoglu M., Jerina K.L., 2003, Material damping in 6061-T6511 aluminum to assess fatigue damage, Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct., 25, 79-84
• 6. Dolley E.J., Lee B., Wei R.P., 2000, The effect of pitting corrosion on fatigue life, Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct., 23, 555-560
• 7. Dowling N.E., 1999, Mechanical Behavior of Materials, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 2nd Edition
• 8. Gibson R.F., Plunkett R., 1977, A forced vibration technique for measurement of material damping, Exp. Mech., 17, 297-302
• 9. Goken J., Riehemann W. ¨ , 2002, Thermoelastic damping of the low density metals AZ91 and DISPAL, Materials Science and Engineering, A324, 134-140
• 10. Gui M.C., Wang D.B., Wu J.J., Yuan G.J., Li C.G., 2000, Deformation and damping behaviors of foamed Al-Si-SiCp composite, Materials Science and Engineering, A286, 282-288
• 11. Lee J.M., McConnell K.G., 1975, Experimental cross verification of damping in three metals, Exp. Mech., 15, 347-353
• 12. Lin C.H., Plunkett R., 1989, A low-frequency axial oscillation technique for composite material damping measurement, Journal of Composite Materials, 23, 92-105
• 13. Lin T.H., Liang N.G., Wong K.F.F., Teng N.J., 2000, Micromechanical analysis of crack initiation and hysteresis loops of aluminum single crystals under high-cycle fatigue, Philosophical Magazine A, 80, 1829-1837
• 14. Liu C.S., Zhu Z.G., Han F.S., Banhart J., 1998, Internal friction of foamed aluminium in the range of acoustic frequencies, J. Mater. Sci., 33, 1769-1775
• 15. Liu C.S., Zhu Z.G., Han F.S., Banhart J., 2000, Study on nonlinear damping properties of foamed Al, Philosophical Magazine A, 80, 1085-1092
• 16. Mason W.P., 1956, Internal friction and fatigue in metals at large strain amplitudes, The Journal of the Acoustical Society of America, 28, 1207-1218
• 17. Minoshima K., Nagashima I., Komai K., 1998, Corrosion fatigue behavior of a SiC whisker-aluminum matrix composite under combined tension-torsion loading, Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct., 21, 1435-1446
• 18. Nasif A.D., Jones D.I.G., Henderson J.P., 1985, Vibration Damping, John Willey and Sons, New York
• 19. Pedersen T.O., Tvergaard V., 2000, On low cycle fatigue in metal matrix composites, International Journal of damage Mechanics, 9, 154-173
• 20. Shenglong D., Dabo L., Tianzhen W., Chunyu L., 1998, Damping behaviour and mechanical properties of rapidly solidified Al-Fe-Si/Al alloys, J. Mater. Sci., 33, 2227-2231
• 21. Varschavsky A., Tamayo P., 1969, The cyclic stress behaviour of a 355 stainless steel 2024-T8 aluminum alloy, J. Mater. Sci., 4, 653-657
• 22. Wei J.N., Cheng H.F., Zhang Y.F., Han F.S., Zhou Z.C., Shui J.P., 2002a, Effects of macroscopic graphite particulates on the damping behavior of commercially pure aluminum, Materials Science and Engineering, A325, 444-453
• 23. Wei J.N., Gong C.L., Cheng H.F., Zhou Z.C., Li Z.B., Shui J.P., Han F.S., 2002b, Low-frequency damping behavior of foamed commercially pure aluminum, Materials Science and Engineering, A332, 375-381
• 24. Whaley P.W., Chen P.S., Smith G.M., 1984, Continuous measurement of material damping during fatigue tests, Exp. Mech., 24, 342-348
• 25. Whiteman I.R., 1959, A mathematical model depicting the stress-strain diagram and the hysteresis loop, Journal of Applied Mechanics, 27, 95-100
• 26. Xie C.Y., Schaller R., Jaquerod C., 1998, High damping capacity after precipitation in some commercial aluminum alloys, Materials Science and Engineering, A252, 78-84
• 27. Zhang J., Gungor M.N., Lavernia E.J., 1993, The effect of porosity on the microstructural damping response of 6061 aluminum alloy, J. Mater. Sci., 28, 1515-1524