Rozwój ścieżek pękania zmęczeniowego przy różnych stosunkach zginania do skręcania

• Autorzy: Marciniak, Z. , Rozumek, D. , Bodnar, G.

Warianty tytułu

EN

The fatigue crack paths for different ratios of bending to torsion /

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł zawiera wyniki badań doświadczalnych na próbkach o przekroju prostokątnym wykonanych ze stali 10HNAP (S355J2G1W). Stosunek wysokości próbki do szerokości wynosił 1,5. Badania na zginanie ze skręcaniem prowadzone były przy stosunku amplitudy momentów zginającego do skręcającego M[ag]/M[as] = 0,47; 0,94; 1,87 i częstotliwości obciążenia 26,5 Hz. Całkowity moment M[(t)]=[pierwiastek]M[s][^2](t) + M[g][^2](t) indukowano siłami na ramionach o długości 0,2 m. Jednostronnie utwierdzone próbki badano przy cyklicznym zginaniu ze skręcaniem przy różnych amplitudach momentu zginającego M[ag] = 5,64; 10,17; 15,38 N x m i momentu skręcającego M[as] = 8,23; 10,89, 12,08 N x m. Rozwój ścieżek pękania był obserwowany na powierzchni próbki metodą optyczną.

EN

The paper presents the experimental results concerning fatigue crack paths in the plate specimens made of 10HNAP (S355J2G1W) steel. The specimens have rectangular cross sections of the ratio of height to width equal to 1.5. The tests were realized at a fatigue test stand MZGS-100Ph where the ratio of torsion moment to bending moment was M[B](t)/M[T](t) = 0.47, 0.94, 1.87 and loading frequency was 26.5 Hz. The total moment M[(t)]=[ square root]M[s][^2](t) + M[g][^2](t) was generated by force on the arm 0.2 m in length. Unilaterally restrained specimens were subjected to cyclic bending with torsion with the different amplitudes of bending moment M[aB] = 5.64, 10.17, 15.38 N x m and torsion moment M[aT] = 8.23, 10.89, 12.08 N x m. Crack paths was observed on the specimen surface with the optical method.

Słowa kluczowe

PL

próbki płaskie; rozwój pęknięć zmęczeniowych; zginanie ze skręcaniem

EN

bending with torsion; fatigue crack growth; plate speciments

• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 107, z. 3-M
• Strony: 87-96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.,Il., wz.,

Twórcy

autor

Marciniak, Z.

autor

Rozumek, D.

autor

Bodnar, G.

• Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska

Bibliografia

• [1] Kocańda S., Zmęczeniowe pękanie metali, WNT, Warszawa 1985, s. 441.
• [2] Pook L.P., The fatigue crack direction and threshold behaviour of mild steel under mixed mode I and III loading, Int. J. Fatigue, Vol. 7, 1985, 21-30.
• [3] Yates J.R., Miller K.J., Mixed mode (I+III) fatigue thresholds in a forging steel, Fatigue & Fracture of Eng. Mater. & Struct., Vol. 12, 1989, 259-270.
• [4] Rozumek D., Marciniak Z. & Macha E., Fatigue crack growth rate in non-proportional bending with torsion loading, Proc. of the 17th European Conference of Fracture (ECF17), Brno, Czech Republic, Eds. J. Pokluda et al., VUTIUM Brno, 2008, pp. 160 and CD, ps 8.
• [5] Rozumek D., Prędkość wzrostu pęknięć zmęczeniowych w stopie PA6 przy mieszanym I + III sposobie obciążenia, Przegląd Mechaniczny, 3, 2006, 22-26.
• [6] Paris P.C., Erdogan F., A critical analysis of crack propagation laws, J. of Basic Eng., Trans. ASME, 85, 1960, 528-534.
• [7] Harris D.O., Stress intensity factors for hollow circumferentially notched round bars, J. Bas. Engng., 89, 1967.
• [8] Chell G.G. and Girvan E., An experimental technique for fast fracture testing in mixed mode, Int. J. Fracture, 14, 1978, 81-84.