The paper presents experimental tests results of the fatigue crack growth in PA6 aluminium alloy under cyclic bending. Specimens with rectangular cross-sections and stress concentrator in the form of external one-sided notch were used. The tests were performed on the fatigue test stand MZGS-100 in the high cycle fatigue regime for the stress ratio R = - 1; -0,5 and 0. Crack paths was observed on the specimen surface with the optical method.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article compared the results of high cycle fatigue tests in samples of aluminum alloy 2024-T4, which is used in aircraft construction, especially for highly loaded structural elements, including for plating and fuselage frames and girders rotor blades of helicopters - with results available in the literature. The tests were performed on cylindrical samples, of a parallel and perpendicular orientation relative to the "direction of embodiment" or the rolling direction of the blank sheet metal with a coefficient of asymmetry cycle R = -1. Material for the study was collected from the production line design elements PZL-130 Orlik TC-II. There have been a description of the analytical results in the form of Morrow equations. The results were referred to the respective curves contained in a database of material U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration. There have been a presentation the transformation method of S-N curves for different stress ratio R, stress concentration factors Kt and safety factors βN and βσ.
PL
W artykule porównano wyniki badań wysokocyklowego (HCF) zmęczenia w próbkach ze stopu aluminium 2024-T4, który jest stosowany w konstrukcjach lotniczych, głównie na silnie obciążone elementy konstrukcji, m.in. na poszycie i wręgi kadłuba samolotu oraz dźwigary łopat wirników śmigłowców – z wynikami dostępnymi w literaturze. Badania przeprowadzono na próbkach cylindrycznych, o orientacji równoległej i prostopadłej względem „kierunku wykonania” półfabrykatu lub kierunku walcowania arkusza blachy przy współczynniku asymetrii cyklu R = -1. Materiał do badań pobrano z linii produkcyjnej elementów konstrukcji samolotu PZL-130 Orlik TC-II. Dokonano opisu analitycznego wyników w postaci równań Morrowa. Uzyskane wyniki odniesiono do odpowiednich krzywych zamieszczonych w bazie danych materiałowych U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration. Przedstawiono metodę transformacji krzywych S-N dla różnych współczynników asymetrii cyklu R, współczynników koncentracji naprężeń Kt i współczynników bezpieczeństwa βN i βσ.
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.