Study on the material properties for improving the life estimation of fatigue crack

改进疲劳裂纹寿命估算的材料特性研究

基本信息

  • 批准号:
    20560749
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2008 至 2010
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Various fracture phenomena are evaluated according to a comparison of mechanical environment and the limit values of materials. However, fatigue strength is evaluated using the S-N relation and propagation of fatigue cracks is evaluated using the da/dN-ΔK relation, both being evaluated using only the mechanical environment. It is known that in propagation of fatigue cracks, not only stress range and crack length, but also loading history and load size etc., also significantly influence. It is also well known that when an spike loading acts on constant amplitude loading, even after constant amplitude loading returns, for a while the deceleration propagation of a fatigue crack occurs. It is also known that this phenomenon cannot be evaluated using the da/dN-ΔK relation that is currently used. In recent years, the phenomenon of a fatigue crack opening/closing repeatedly at the crack tip during propagation has been revealed. We have developed a system that measures the hysteresis loop of the crack tip that arises due to the opening/closing phenomenon of the fatigue crack tip. Using this system we have revealed good matching of the shapes of hysteresis loops and the propagation of fatigue cracks.In this research, we have proposed a method whereby it is possible to also evaluate the deceleration in the propagation rate of a fatigue crack after spike loading, through a comparison of the mechanical environment and characteristics of a material. Also, in the characteristics of a material used in the limit of the propagation of a fatigue crack, we utilized the elongation that follows compressive plastic deformation.
根据力学环境和材料极限值的比较,对各种断裂现象进行评价。然而,疲劳强度是使用S-N关系来评估的,疲劳裂纹的扩展是使用da/dN-ΔK关系来评估的,两者都只使用力学环境来评估。已知疲劳裂纹的扩展不仅受应力范围和裂纹长度的影响,而且受载荷历史和载荷尺寸等因素的影响。当尖峰加载作用于恒幅加载时,即使在恒幅加载恢复后,疲劳裂纹也会在一段时间内发生减速扩展。我们还知道,不能使用当前使用的da/dN-ΔK关系来评估这种现象。近年来,人们发现裂纹扩展过程中裂纹尖端处存在疲劳裂纹反复开闭的现象。我们开发了一种系统来测量由于疲劳裂纹尖端的开/闭现象而产生的裂纹尖端的滞回线。利用该系统,我们发现了滞回线形状与疲劳裂纹扩展的良好匹配。在这项研究中,我们提出了一种方法,通过比较材料的机械环境和特性,也可以评估疲劳裂纹在尖峰加载后扩展速率的减速。此外,在疲劳裂纹扩展极限中使用的材料特性中,我们利用了压缩塑性变形后的伸长率。

项目成果

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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
繰返し圧縮・引張り塑性変形の影響を考慮した疲労き裂の伝播シミュレーション
考虑循环压缩和拉伸塑性变形影响的疲劳裂纹扩展模拟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    山口正弘;勝田順一
  • 通讯作者:
    勝田順一
遅延するき裂伝播を考慮した新しい疲労き裂伝播限界
考虑延迟裂纹扩展的新疲劳裂纹扩展极限
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    秦雄斗;山口正弘;勝田順一
  • 通讯作者:
    勝田順一
ホームページ等。
主页等
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
A SIMULATION METHOD OF FATIGUE CRACK PROPAGATION INCLUDING ACCELERATION AND DECELERATION
一种加减速疲劳裂纹扩展模拟方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.YAMAGUCHI;Y.SHIN;J.KATSUTA
  • 通讯作者:
    J.KATSUTA
疲労き裂先端の開閉口挙動とき裂伝播
疲劳裂纹尖端的开闭行为和裂纹扩展
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.YAMAGUCHI;Y.SHIN;J.KATSUTA;勝田順一;勝田順一
  • 通讯作者:
    勝田順一
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    2011
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    $ 3.08万
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    $ 3.08万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

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    1989
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    $ 3.08万
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    1980
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  • 资助金额:
    $ 3.08万
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    X00090----355049
  • 财政年份:
    1978
  • 资助金额:
    $ 3.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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