Effect of stress ratio on crack propagation in notched fatigue test specimens

Abstract

ÖZET GERİLME ORANININ ÇENTİKLİ DENEY NUMUNELERİNDE ÇATLAK İLERLEMESİNE ETKİSİ HARUN, Metin Yüksek Lisans Tezi, Mak. Müh. Böl. Tez Yöneticisi: Doc.Dr. Ö. Gündüz BİLİR Şubat 1988, 119 sah if e Çentikli alüminyum deney numunelerinde eksenel yükleme koşullari altinda ve oda sicakl iginda yük oraninin ve orta lama yükün yorulma neticesinde çatlak ilerleme hizina etkisi incel endi. Yorulma deneyleri, dikey bir yorulma cihaz inda, 50 Hz.frekansta ve sabit yük altinda gerçekleştirildi. Deneylerde yük orani değeri -0.5 ile 0.5 arasinda değişti. Deney sonuç! ari, çatlak ilerleme hizi ile gerilme şiddet katsayisi arasindaki il işkiyi ifade eden, da cm n - =Ce <4K> dN eşitliği ile gösterildi. Deneysel yorulma veril erinin, değeri endirilmesi sonucun da çatlak ilerleme hizinin, gerilme şiddet katsayisi ve çatlak uzunluğu ile olan ilişkisi, iki bölgenin, Bölge I ve - v-.Bölge II nin var olduğunu ortaya koydu. Deney verileri ve çikartilan eşitlikler gerilme oraninin ve ortalama gerilme değerinin, birinci bölgede, çatlak ilerleme hizina büyük etkisi olduŞu, ikinci bölgede ise bu etkinin daha az olduğu goröldü. Anahtar kelimeler s. metallerde yorulma, gerilme orani, çatlak ileri emesi,` alüminyum. - -vi-

ABSTRACT EFFECT OF STRESS RATIO ON CRACK PROPAGATION, IN NOTCHED FATIGUE TEST SPECIMENS HARUN, Metin M.S. in Mechanical Eng. Supervisor: Assoc. Prof.Dr..0. Gunduz BILIR February İ9S8, 119 pages The effect of stress ratio and mean stress on the.fatigue crack propagation behaviour of commercial hard notched aluminum under uniaxial loading conditions at room temperature was investigated. Fatigue Tests were conducted in a vertical pul sator fatigue testing machine. The Tests were run under constant load at a frequency of 50 Hz. The stress ratio ya} ues were changed between -0.5 and 0.5 during the testing. The test resul ts were examined in the form a of power relationship between the crack growth rate and the stress intensity factor range as follows; da an n - =». Ce ' <AK> dN Experimental fatigue crack propagation data ' which correlate fatigue crack growth rate, da/dN, with stress intensity factor range, <,dK>, showed that two regions,.-iü-namely, Region I and Region II were present. The experimental data and the empirical relations show that the stress ratio and mean stress have a strong effect on the fatigue crack growth rate in the first region, but a weaker effect in the second region. Key. words: fatigue in metals, stress ratio, crack propagation, commercial aluminum. -iv-