混合モード三次元き裂の疲労き裂進展挙動に関する研究 : 第2報,せん断負荷を受ける半だ円表面き裂からの疲労き裂進展挙動
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概要
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Fatigue crack growth behavior from a semi-elliptical surface crack under shear loading has been investigated. The fatigue tests of rectangular bar specimens with a semi-elliptical surface crack were made on an aluminum alloy 2017-T4 and on a weldable structural steel SM41A, using the four-point-shear loading method. Under this loading condition, the crack front of these semi-elliptical surface cracks is subjected to mixed mode II-III deformation, and the ratio of K_<III>/K_<II> varies depending on the position along the crack front. Macroscopically, two kinds of crack growth morphology-tensile mode growth and shear mode growth-were observed. SM41A showed the tensile mode growth which grew in a plane different from the pre-crack and formed complicated three-dimensional planes. On the other hand, in 2017-T4, the shear mode growth occurred in the same plane as the pre-crack. The planes formed by the tensile mode growth and those by the shear mode growth obtained by the tests have shown good agreement with those predicted by the σ_<max>-criterion and the τ_<max>-criterion, respectively. A method was proposed to predict the shear mode fatigue crack growth in 2017-T4 under mixed mode II-III loading. It was found that, by this method, the da/dN-ΔKτ_<max> relation of a a semi-elliptical surface crack under shear loading can be predicted from the mode II and the mode III fatigue crack growth characteristics, where ΔKτ_<max>=Δ(√(K_<II>^2+K_<III>^2).
- 社団法人日本機械学会の論文
- 1988-09-25
著者
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