Influence of the notch radius on changes of the [delta]J parameter under fatigue crack growth rate

• Autorzy: Rozumek D.

Warianty tytułu

PL

Wpływ promienia karbu na zmiany parametru [delta]J przy prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, the influence of the notch radius on changes of the [delta]J parameter under low and high-cycle fatigue is discussed. The tests were carried out on plates made of FeP04-UNI 8092 deep-drawing steel. The specimens were characterised by double symmetric lateral notches with the notch root radius ranging from 0.2mm to 10mm. The MTS 809 servo-hydraulic device was used for tests performed at the Department of Management and Engineering in Vicenza (Padova University). All fa- tigue tests were performed under force control, by imposing a constant value of the nominal load ratio, R = 0, and a load amplitude Pa = 6 and 7 kN (which corresponded to the nominal amplitude of normal stresses a = 100, 117MPa before the crack initiation). The test frequency ranged from 13 and 15Hz.

PL

W pracy przedstawiono wpływ promienia karbu na zmiany parametru [delta]J podczas badań wykonywanych w zakresie niskiej i wysokiej liczby cykli zmęczeniowych. Badaniom poddano próbki płaskie wykonane ze stali FeP04-UNI 8092. Próbki charakteryzowały się dwustronnymi symetrycznymi zewnętrznymi karbami z promieniami dna karbu w zakresie od 0,2 do 10mm. Wyniki badań prezentowane w pracy wykonywano na maszynie hydraulicznej MTS 809 w Department of Management and Engineering w Vicenzy (Universytet w Padwie).Wszystkie badanie zmęczeniowe były wykonywane przy obciążeniu z kontrolowaną siłą przy stałej wartości współczynnika asymetrii cyklu R = 0 i amplitudzie obciążenia Pa = 6 i 7 kN (która korespondowała z nominalną amplitudą naprężenia normalnego a = 100, 117MPa przed inicjacją pęknięcia). Badania wykonywano w zakresie częstotliwości obciążenia 13 i 15Hz.

Słowa kluczowe

EN

fatigue crack growth; number of cycles; delta J parameter; load ratio

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 47 nr 4
• Strony: 751--759
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rozumek D.

• Opole University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Opole, Poland,

Bibliografia

• 1. Berto F., Lazzarin P., 2007, Relationships between J-integral and the strain energy evaluated in a finite volume surrounding the tip of sharp and blunt V - notches, Int. J. of Solids and Structures, 44, 4621-4645
• 2. El Haddad M.H., Topper T.H., Smith K.N., 1979, Prediction of nonpropagating cracks, Engineering Fracture Mechanics, 11, 573-584
• 3. Lazzarin P., Tovo R., Meneghetti G., 1997, Fatigue crack initiation and propagation phases near notches in metals with low notch sensitivity, International Journal of Fatigue, 19, 647-657
• 4. Rozumek D., 2004, The _J-integral range applied for the description of fatigue crack growth rate, Proc. of the 12th International Conference on Experimental Mechanics (ICEM12), Bari, Italy, Edit. C. Pappalettere, 275-276 and CD, ps 8
• 5. Rozumek D., 2008, Influence of the notch radius on the _J-integral range under cyclic tension, Proc. of the Sixth Int. Conference on Low Cyclic Fatigue (LCF6), Berlin, Germany, Edit. P.D. Portella et al., DVM, 505-510
• 6. Rozumek D., Macha E., Lazzarin P., Meneghetti G., 2006, Influence of the notch (tip) radius on fatigue crack growth rate, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 44, 127-137
• 7. Rozumek D., Pawliczek R., 2004, A description of crack growth and materials fatigue in an energy approach, Studies and Monographs, 165, Opole University of Technology, p. 165 [in Polish]
• 8. Tanaka K., 1983, The cyclic J-integral as a criterion for fatigue crack growth, Int. J. Fracture, 22, 91-104
• 9. Taylor D., 1999, Geometrical effects in fatigue: a unifying theoretical model, Int. Journal of Fatigue, 21, 413-420
• 10. Taylor D., Hughes M., Allen D., 1996, Notch fatigue behaviour in cast irons explained using a fracture mechanics approach, Int. Journal of Fatigue, 18, 439-445
• 11. Thum A., Petersen C., Swenson O., 1960, Verformung, Spannung und Kerbwirkung, VDI, Dｨusseldorf
• 12. Williams M.L., 1952, Stress singularities resulting from various boundary conditions in angular corners of plates in extension, J. Appl. Mechanics, 19, 526-528