The paper presents kinetic fatigue crack growth curve for 10HNAP steel, which is verified experimentally. An energy approach based on the AJ-integral range is shown. The tests have been carried out on plane specimens with notches under tension-compression for three values of stress ratio R. The J-integral is calculated analytically and by the finite element method. A relationship for the description of the whole kinetic crack growth curve including J-integral is presented. It is shown that at the constant loading and the change of stress ratio R from - 1 to 0 the fatigue crack growth rate increases. A relationship is proposed in the paper for description of the kinetic crack growth curve. It gives results that are consistent with experimental ones and those obtained with the use of the finite element method (FEM).
PL
W pracy zaprezentowano krzywą kinetyki wzrostu pękania zmęczeniowego dla stali 10HNAP, którą zweryfikowano doświadczalnie. Przedstawiono podejście energetyczne oparte na całce AJ. Badania prowadzono na próbkach płaskich z karbem przy rozciąganiu-ściskaniu dla trzech wartości współczynnika asymetrii cyklu R. Całkę J obliczano analitycznie i metodą numeryczną z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES). Zaproponowano związek do opisu całej krzywej kinetyki wzrostu pękania z wykorzystaniem całki J. Wykazano, że przy stałej amplitudzie obciążenia rozciągającego-ściskającego i zmianie współczynnika asymetrii cyklu z R = -1 na R = 0 wzrasta prędkość pękania zmęczeniowego. Zaproponowany w pracy związek do opisu krzywej kinetyki wzrostu pękania daje wyniki zbieżne z doświadczalnymi i uzyskanymi przy użyciu MES.
W pracy porównano dwa związki do opisu rozwoju prędkości zmęczeniowych z uwzględnieniem zakresu całki ΔJ. Związki weryfikowano doświadczalnie przy zmiennym zginaniu w próbkach jednostronnie utwierdzonych wykonanych ze stali 10HNAP. Do badań użyto próbek płaskich z koncentratem naprężeń w postaci jednostronnego karbu ostrego. Badania wykazały, ze równanie własne dla różnych wartości średnich obciążenia daje lepsze wyniki w opisie badań doświadczalnych niż równanie Dowlinga i Begleya. Jedynie przy obciążeniu wahadłowym obydwa związki dają zbliżone wyniki w opisie badań doświadczalnych. Ponadto przy wyższych wartościach średnich obciążenia pod koniec procesu pękania zmęczeniowego obserwujemy wyraźną rozbieżność pomiędzy równaniem Dowlinga i Begleya a wynikami badań doświadczalnych.
EN
The paper contains a comparison of two relationships of fatigue crack growth rate description based on the ΔJ-intergral range. The relationships were verifield experimentally under cyclic bending in unilaterally restrained specimens made of the 10HNAP steel. For the purpose of the research plane specimens were used with concentration of stress in the form of unilateral sharp notch. The investigations showed that the autor's own equation gives better results for different values of mean loading in the description of the experiment than Dowling and Begley equation. Only under pendular loading do the two relationships give similar results in the description of the experiment. Moreover, under higher values of mean loading at the end of the fatigue crack process we do observe a clear discrepancy between the Dowling and Begley equation and the experimental results.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.