セラミックスの疲労き裂進展特性と破壊抵抗曲線の相互関係
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概要
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Fatigue crack growth and the fracture resistance curve (R-curve) were investigated in a polycrystalline alumina (AD90) and an alumina silicon carbide composite (Al_2 O_3-SiC_w) using a combined loading technique for stabilizing crack growth and a surface film technique for monitoring crack length. Fatigue crack growth was evaluated successfully with those experimental techniques. Load shedding tests were performed until the crack became dormant, in order to determine the threshold stress intensity factor K_th. Then, the specimens were used for the quasi-static tests under monotonic loading condition. R-curves were determined in this experiment ; however, the fracture resistance did not increase markedly with the crack growth. Detailed observation of the crack growth behavior revealed that the flat R-curve was attributed to the shielding effect of the wake of the fatigue crack tip. Thus, the fatigue precrack introduced by the load shedding test was not regarded as an ideal crack for determining the R-curve. Fractographic observations were performed to investigate the mechanistic difference between fatigue and quasi-static crack growths. It was found that the cyclic loading produced fretting damage on the wake region and it reduced the shielding effect of the fatigue cracks. Based on the experimental results, the relationship between the fatigue crack growth and the R-curve is discussed, and the significance of the K_th as a material parameter is suggested.
- 一般社団法人日本機械学会の論文
- 1992-04-25
著者
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