Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 9

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  wzrost pęknięć zmęczeniowych
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Purpose: The aim of the proposed research is to create a calculation model of surface fatigue crack growth at the axle of railway wheelset working under operational loads. Design/methodology/approach: The energy approach of the fracture mechanics was used to formulate the calculation model of fatigue crack propagation at the wheelset axle surface. The method of least squares was used to determine the investigated material mechanical constants that the kinetic equations of the calculation model contain. The system of differential equations of crack growth kinetics was solved numerically using the Runge-Kutta method. Findings: On the basis of the energy approach of the fracture mechanics the calculation model of fatigue macrocrack growth in three-dimensional elastic-plastic body in case of a mixed-mode I+II+III macromechanism of fracture has been built. On the basis of the created calculation model, the kinetics of the growth of fatigue cracks was investigated both in the middle part of the wheelset axle and in the axle journal. Research limitations/implications: The results obtained on laboratory specimens should be tested during a real railway wheelset axle investigation. Practical implications: The created calculation model can be used in practice to formulate method of residual lifetime estimation of railway wheelset axle. Originality/value: It was shown, that surface crack kinetics depends not only on the crack initial area but also significantly depends on the crack edge geometry and comparatively small crack-like defects at the wheelset axle surface can reach critical sizes in comparatively short run. It has been found that mechanical shear stresses caused by the weight of the loaded railway wagon in the cross section of the wheelset axle journal can significantly accelerate the growth of the transverse fatigue crack at the axle surface, reducing the period of crack subcritical growth by about 20%.
EN
In practice for all metallic materials, damage by fatigue usually takes in two steps, the appearance of an initial crack which then grows as a function of the present microstructure. The objective of this study is to identify the elements influencing the fatigue crack growth rate on aluminum alloys of different microstructures. Characterization tests and microstructural analysis on 2024-T3, 5083-H22, 6082-T6 and 7075-T6 shades have been carried out. Based on the experimental results obtained, AA7075-T6 has the best fatigue crack rate resistance which is explained by its behavior as well as the nature and dispersive distribution of the secondary element.
EN
In practice for all metallic materials, damage by fatigue usually takes in two steps, the appearance of an initial crack which then grows as a function of the present microstructure. The objective of this study is to identify the elements influencing the fatigue crack growth rate on aluminum alloys of different microstructures. Characterization tests and microstructural analysis on 2024-T3, 5083-H22, 6082-T6 and 7075-T6 shades have been carried out. Based on the experimental results obtained, AA7075-T6 has the best fatigue crack rate resistance which is explained by its behavior as well as the nature and dispersive distribution of the secondary element.
EN
Several theoretical models have been proposed to predict the fatigue crack growth range (FCGR) process using solid mechanics, based theoretical tools and basic or fundamental mechanical properties. Moreover crack growth is linked to the existence of a plastic zone at the crack tip when the formation and intensification are accompanied by dissipation of energy. The overall objective of the present research is to develop, verify, and extend the computational efficiency of the model for fatigue crack growth range (FCGR) function by elastic properties, cyclic hardening and celebrated Paris law. The influence of the variability to elastic properties (Young’s modulus E, tensile strength e and cyclic hardening exponent n’) is a necessary analysis in this work. The predictions of the proposed model were compared with experimental data obtained by [1].
EN
A strip yield model implementation by the present authors is applied to predict fatigue crack growth observed in structural steel specimens under various constant and variable amplitude loading conditions. Attention is paid to the model calibration using the constraint factors in view of the dependence of both the crack closure mechanism and the material stress-strain response on the load history. Prediction capabilities of the model are considered in the context of the incompatibility between the crack growth resistance for constant and variable amplitude loading.
PL
Opracowany przez Autorów model pasmowego płynięcia został zastosowany do prognozowania rozwoju pęknięć zmęczeniowych obserwowanych w badaniach zmęczeniowych próbek ze stali konstrukcyjnych w warunkach obciążeń stało- i zmiennoamplitudowych. Skoncentrowano się głównie na kalibracji modelu przy użyciu odpowiednio dobranych współczynników skrępowania uwzględniających zarówno mechanizm zamykania się pęknięcia jak i naprężeniowo-odkształceniową charakterystykę materiału właściwą dla danej historii obciążenia. Wyniki prognoz przy użyciu tak skalibrowanego modelu zostały poddane gruntownej ocenie z uwzględnieniem różnic w rozwoju pęknięć obserwowanych w przypadku obciążeń stało- i zmiennoamplitudowych.
PL
Praca zawiera wyniki badań doświadczalnych opisu prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych w płaskich próbkach wykonanych ze stali FeP04 i poddanych rozciąganiu [1]. Próbki miały nacięty wewnętrzny, centralny karb w postaci szczeliny wykonanej pod różnym kątem do przekroju poprzecznego próbki o długości 2a0 = 10 mm z promieniami zaokrąglenia dna karbu ρ = 0,2 mm. Karby w próbkach wykonywano metodą elektroiskrową, a powierzchnię próbek po szlifowaniu polerowano. Wyniki badań prezentowane w pracy zostały uzyskane w Department of Mechanical Engineering w Padwie (na maszynie zmęczeniowej Schenck PSA100) i w Department of Management and Engineering w Vicenzy (na maszynie zmęczeniowej MTS 809).
EN
The paper presents the results of tests on fatigue crack growth under tension with shear in FeP04 steel. For the tests the plane specimens with central, symmetric stress concentrator in the form of the slots with side notches were used. The results of the experimental tests have been described by a formula based on the J-integral.
EN
The strip yield model from the NASGRO computer software has been applied to predict fatigue crack growth in two different aircraft aluminium alloys under constant amplitude loading and programmed and random variable amplitude load histories. The computation options realized included either of the two different strip yield model implementations available in NASGRO and two types of the input material data description. The model performance has been evaluated based on comparisons between the predicted and observed results. It is concluded that altogether unsatisfactory prediction quality stems from an inadequate constraint factor conception incorporated in the NASGRO models.
PL
Model pasmowego płynięcia z pakietu NASGRO został zastosowany do prognozowania wzrostu pęknięć zmęczeniowych w dwóch lotniczych stopach aluminium, przy obciążeniach stałoamplitudowych oraz w warunkach programowanych i losowych zmiennoamplitudowych historii obciążeń. Weryfikowane opcje obliczeń uwzględniały użycie dwóch typów modeli pasmowego płynięcia dostępnych w pakiecie NASGRO, a także dwóch sposobów deklarowania wejściowych danych materiałowych. Oceny adekwatności modelu dokonano w oparciu o porównanie wyników przewidywanych i zaobserwowanych w trakcie badań zmęczeniowych. Stwierdzono, że niezadawalająca dokładność symulacji wynika głównie z niewłaściwej koncepcji kalibracji modelu NASGRO do danego materiału.
8
Content available remote J-integral in description of fatigue crack growth rate.
EN
The paper presents the results of tests on fatigue crack growth under bending in an alastic-plastic material. Specimens with rectangular sections and stress concentrator in the form of external one-sided sharp notch were used. The tests were performed under the stress ratio R = -1, -0,5, 0. The test results were described by the deltha J-integral range and compared with the delta K stress intensity factor range. It has been found that there is a good agreement between the test reults and the empirical formula of fatigue crack growth rate, which includes the deltha J-integral range.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych rozwoju pęknięć zmęczeniowych przy zginaniu w materiałach sprężysto-plastycznych. Do badań użyto próbek o przekroju prostokątnym z koncentratorem naprężeń w postaci zewnętrznego jednostronnego karbu ostrego. Badania prowadzono przy współczynnikach asymetrii cyklu R = -1, -0,5, 0. Wyniki badań doświadczalnych opisano zakresem całki delta J i porównano z zakresem współczynnika intensywności naprężeń delta K. Stwierdzono dobrą zgodność wyników eksperymentalnych z równaniem prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych, w którym występuje zakres całki delta J.
PL
Rozważono kalibrację modelu pasmowego płynięcia do przewidywania wzrostu pęknięć zmęczeniowych w stali konstrukcyjnej. Pokazano, że zastosowanie w tym celu jednego tylko współczynnika modyfikującego granicę plastyczności na rozciąganie, tak jak w przypadku stopów aluminium, nie umożliwia korelacji między symulowanymi przy użyciu modelu i zamierzonymi poziomami zamykania się pęknięcia w stali konstrukcyjnej. Zaproponowano procedurę kalibrującą z wykorzystaniem trzech różnych współczynników modyfikujących granice plastyczności przy rozciąganiu i ściskaniu, która pozwala uniknąć ich przypadkowego doboru i stwarza możliwość kalibracji modelu opartej na podstawach fizykalnych.
EN
Tuning a strip yield type model to predict fatigue crack growth in structural steel using a constraint factor concept is considered. It is shown that unlike in the case of aluminium alloys matching the measured and predicted by the model crack opening levels cannot be achieved when the model is tuned using a constraint factor on local tensile yielding only. A calibration modulus has been developed employing three different constraint factors (on tensile yielding and compressive yielding in the plastic zone and in the crack wake) has been developed that enables to correlate not only the observed and predicted closure behaviour but also the observed and predicted local cyclic strains near the crack tip. The novel procedure offers the means to avoid the fortuitous choice of the constraint factors and enables to base the SY model calibration on a sound physical foundation.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.