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World File Search System疲劳裂纹
对线弧的疲劳裂纹生长行为的实验研究，弧形生产的ER100S -1钢试样
结构。此外，与基于粉末的AM技术相比，使用电线作为原料相比，在制造过程中，与安全有关的风险水平降低了。WAAM技术可以通过使用铝，钢和钛和功能分级的材料等多种合金来用于制造简单和复杂的零件。5除了制造新零件外，WAAM技术还促进了损坏的结构的修复，作为更换整个组件的替代方法。6,7类似于所有AM技术，以及WAAM提到的所有优点，此技术也可能涉及一些缺点。这种制造方法的主要缺点是可能在所构建部分的外表表面相对较高的粗糙度和尺寸的不准确性，可能会施加进一步的沉积后处理，例如表面加工，高压力滚动等。WAAM技术自1990年代以来就已经开发和研究，目前已被航空航天和汽车等几个行业采用，用于制造工业规模的组件。8,9近年来已经进行了进一步的发展，以通过打印大规模的桥梁从组件大小到结构水平的WAAM构造部分的规模。10，为了探索WAAM技术对大型结构的低成本制造的适用性，在各种载荷条件下和不同环境中，必须完全表征由常规钢制成的WAAM建筑零件（即相对便宜）。对于在服务过程中，工程组件或结构在服务过程中受到重复负载周期的工业应用，例如海洋结构，疲劳评估是设计和生活评估阶段的关键考虑。11 - 13尤其是出于生活预测目的，研究材料的疲劳行为至关重要，以更好地了解此类组件中的损害演变和失败行为。因此，必须对由各种合金制成的WAAM构建组件的疲劳行为进行可行性研究，以检查WAAM技术和特定合金在工业应用中的适用性，其中组件或结构受到重复的环状应力。虽然在WAAM建造的零件14,15且偶尔不锈钢的WAAM建造零件中提供了一些有限的疲劳裂纹增长（FCG）数据，但更有效的低碳钢的疲劳响应尚未探索，尚待在诸如Off-Shore off-Shore off-shore wind之类的较不安全临界行业中应用。知道钢合金是在离岸应用中制造金属结构中使用的最合并的材料类型，对WAAM建筑零件的FCG行为进行了进一步研究
采用非线性参数进行2024-T351铝合金疲劳裂纹扩展分析
本文利用塑性 CTOD 范围 Δ δ p 研究了 2024-T351 铝合金中的疲劳裂纹扩展 (FCG)。对 12 毫米厚的 CT 试样进行实验测试以获得 FCG 速率，并对圆柱形试样进行实验以获得应力 - 应变环。数值分析在材料、几何形状和载荷条件方面复制了实验工作，但假设纯平面应变状态，以获得 Δ δ p 。使用实验应力 - 应变环拟合材料参数。实验工作表明，随着应力比从 R = 0.1 增加到 R = 0.7 毫米，FCG 速率增加，这表明存在裂纹闭合现象。然而，对裂纹尖端后方第一个节点位置的分析表明，在平面应变状态下没有裂纹闭合，而在平面应力状态下发现最大值 36%。因此，即使在 12 毫米厚的样品中，表面也会影响 FCG 速率。发现 da/dN 与 Δ δ p 之间存在近似线性关系。与其他铝合金的比较表明，材料对 da/dN - Δ δ p 关系有显著影响。从平面应变状态到平面应力状态的变化由于裂纹闭合而降低了 FCG 速率。在平面应变状态下，应力比在 R = 0.1 – 0.7 范围内的影响很小，这也是因为没有裂纹闭合。最后，对塑性 CTOD 和裂纹处的累积塑性应变进行了比较
结构疲劳裂纹长度估算和... - PHM 协会
本文介绍了“Angler”团队为 2019 年 PHM 大会数据挑战赛开发的方法。该挑战赛旨在使用当前载荷循环下的超声波信号估计某种铝结构的疲劳裂纹长度，并尽可能准确地预测未来多个载荷循环下的裂纹长度（多步预测）。为了估计裂纹长度，从超声波信号中提取了四个裂纹敏感特征，即第一个峰值、均方根值、峰度对数和相关系数。提出了一个集成线性回归模型来映射这些特征及其与裂纹长度的二阶相互作用。采用最佳子集选择方法来选择最佳特征。为了预测裂纹长度，推导出巴黎定律的变体来描述裂纹长度与载荷循环次数之间的关系。使用遗传算法学习巴黎定律的材料参数和应力范围。这些参数将根据上一步预测的裂纹长度进行更新。然后，预测了恒幅荷载工况或变幅荷载工况下未来荷载循环次数对应的裂纹长度。根据数据挑战赛委员会提供的分数计算规则，本文提出的方法获得了 16.14 分，在所有参赛队伍中排名第三。
低温对疲劳裂纹扩展速率的影响
式中，t为钢材厚度，MS为低碳钢，HT为高强度钢。船体结构钢分为普通厚度钢和高强度钢。普通强度钢按质量分为A、B、C、D四个等级；高强度钢分为AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36两个强度等级和三个质量等级。
挑战“ΔKeff 是疲劳裂纹扩展的驱动力”假设
Paris、Gomez 和 Anderson 提出了描述疲劳裂纹扩展 (FCG) 的先锋方法，表明 FCG 速率 da/dN 与应力强度因子 (SIF) 范围 Δ K [1] 有很好的相关性。基于这一想法，Paris 和 Erdogan 提出了经典抛物线方程 da/dN = A ⋅ Δ K m ，其中 Δ K = K max – K min 如果 K min ≥ 0 [2] ，该方程通常可以很好地模拟固定载荷条件下的第二阶段 FCG。已经提出了许多类似的方程来考虑由其他参数引起的相关 FCG 效应，例如峰值 SIF K max 或载荷比 R = K min /K max、SIF 范围 FCG 阈值 Δ K th 和断裂韧性 K C ，例如在 [3] 中进行了综述。另一种 FCG 模型是 Elber 的 da/dN = f ( Δ K e ffi ) 假设，该假设基于塑性诱导裂纹闭合 (PICC) 概念，其中，如果 K op > K min ，则 Δ K e ffi = K max – K op ，否则，如果 K op < K min ，则 Δ K e ffi = Δ K ，将 K op 定义为裂纹张开 SIF。通过测量裂纹板在载荷循环过程中的柔顺性，Elber 发现疲劳裂纹可能需要拉伸张开载荷 P op > 0 才能完全张开其表面，因为它们会在包裹它们的塑性尾流内生长 [4] 。然后他假设，只有在载荷 P > P op 下裂纹完全张开后，它们才能暴露尖端，并在其前方承受进一步的疲劳损伤，这样就假设 Δ K e eff 是 FCG 的实际驱动力 [5] 。Elber 的概念可以合理地解释许多 FCG 特性。它们可以解释例如假设裂纹尖端前的塑性区 pz OL 因
经实验验证的多步模拟策略可预测激光冲击喷丸后残余应力场中的疲劳裂纹扩展速率
对于损伤容限设计 [1] 来说，疲劳和腐蚀是航空工业 [2] 中两个主要故障原因。激光冲击喷丸 (LSP) 是一种表面处理技术，可在易受疲劳现象影响的关键区域引入具有较大穿透深度的压缩残余应力。这些压缩残余应力可能导致疲劳裂纹扩展 (FCP) 延缓，如由 AA2024-T3 [3] 组成的 M(T) 试样或搅拌摩擦焊接的 AA7075-T7351 [4] 所示。然而，压缩残余应力的产生总是会导致结构内的拉伸残余应力以保持应力平衡。这些拉伸残余应力可能会导致 FCP 速率加速。因此，准确了解施加的残余应力场并预测由此产生的 FCP 速率对于保证有效且优化地应用 LSP 是必要的。 FCP 模拟中常用的一种策略是计算疲劳载荷循环的最小和最大应力强度因子，并将这些应力强度因子用作 FCP 方程的输入 [5–8] 。所应用的 FCP 方程将裂纹尖端的应力强度因子与 FCP 速率联系起来。这项工作应用了 Paris 和 Erdogan [9] 开发的第一个 FCP 方程、Walker 方程 [10] ，例如，该方程在激光加热引起的残余应力场中成功应用 [11] ，以及 NASGRO 方程 [12] ，该方程现在
已发表版本的引用 (APA)：Keller, S.、Horstmann, M.、Kashaev, N. 和 Klusemann, B. (2019)。经实验验证的多步模拟策略可预测激光冲击喷丸后残余应力场中的疲劳裂纹扩展速率。国际疲劳杂志，124，265-276。https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2018.12.014
对于损伤容错设计 [1] 来说，疲劳和腐蚀是航空工业 [2] 中两个主要故障原因。激光冲击喷丸 (LSP) 是一种表面处理技术，可在易受疲劳现象影响的关键区域引入具有较大穿透深度的压缩残余应力。这些压缩残余应力可能导致疲劳裂纹扩展 (FCP) 延缓，如由 AA2024-T3 [3] 组成的 M(T) 试样或搅拌摩擦焊接的 AA7075-T7351 [4] 所示。然而，压缩残余应力的产生总是会导致结构内的拉伸残余应力以保持应力平衡。这些拉伸残余应力可能会导致 FCP 速率加速。因此，准确了解施加的残余应力场并预测由此产生的 FCP 速率对于保证有效和优化地应用 LSP 是必要的。 FCP 模拟中经常采用的一种策略是计算疲劳载荷循环的最小和最大应力强度因子，并使用这些应力强度因子作为 FCP 方程的输入[5–8]。所应用的 FCP 方程将裂纹尖端的应力强度因子与 FCP 速率联系起来。这项工作应用了 Paris 和 Erdogan [9] 开发的第一个 FCP 方程、Walker 方程 [10]，例如，该方程成功应用于激光加热引起的残余应力场 [11]，以及 NASGRO 方程 [12]，该方程现在经常用于预测 FCP 速率 [5–7]。不同的 FCP 方程具有不同的计算精度和不同的计算效率。
试样几何形状对铸造和锻造钛基和镍基合金疲劳裂纹扩展速率的影响
假设线性弹性断裂力学，无论机体几何形状如何，具有相同应力强度因子的两个裂纹将以相同的速率扩展。然而，在 GKN Aerospace，对铸件制成的 C(T) 和 Kb 试样进行疲劳裂纹扩展试验的结果显示，疲劳裂纹扩展速率存在明显差异，其中 Kb 试样中的裂纹扩展速度快于 C(T) 试样中的裂纹。已经研究并量化了这些观察到的差异。对于疲劳裂纹扩展试验，在 R = 0 的脉动拉伸下加载的开裂 Kb 试样的裂纹扩展速度比 C(T) 试样中的裂纹快 3.6 倍，这是在所有试验温度下和材料 Ti-64、Ti-6242 和 IN-718 的平均值。已经使用锻造的 Ti-64 和 IN-718 制成的 C(T) 试样进行了新的疲劳裂纹扩展试验，并将其与锻件制成的 Kb 试样的疲劳裂纹扩展速度进行了比较。发现锻件制成的 Kb 和 C(T) 试样的疲劳裂纹扩展速率差异非常小。
试样几何形状对铸造和锻造钛基和镍基合金疲劳裂纹扩展速率的影响
假设线性弹性断裂力学，无论物体的几何形状如何，具有相同应力强度因子的两个裂纹将以相同的速率扩展。然而，在 GKN Aerospace，对铸件制成的 C(T) 和 Kb 试样进行疲劳裂纹扩展测试的结果显示，疲劳裂纹扩展速率存在明显差异，其中 Kb 试样中的裂纹比 C(T) 试样中的裂纹扩展得更快。这些观察到的差异已经过研究和量化。对于疲劳裂纹扩展测试，在 R = 0 的脉动拉伸下加载的破裂 Kb 试样的裂纹扩展速度是 C(T) 试样中裂纹的 3.6 倍，在所有测试温度和材料 Ti-64、Ti-6242 和 IN-718 上取平均值。使用锻造的 Ti-64 和 IN-718 制成的 C(T) 样品进行了新的疲劳裂纹扩展测试，并与锻件制成的 Kb 样品的疲劳裂纹扩展率进行了比较。发现锻件制成的 Kb 和 C(T) 样品之间的疲劳裂纹扩展率差异非常小。
疲劳裂纹扩展评估及抗疲劳性...
摘要................................................................................................................................ i