Model szczeliny strefą kumulacji uszkodzeń przed wierzchołkiem. Cz.1 : Analiza propagacji szczeliny w jednoosiowym stanie obciążenia

W niniejszej pracy przedstawiono nielokalny model szczeliny ze strefą kumulacji uszkodzeń przed jej wierzchołkiem, będący modyfikacją modelu kumulacji uszkodzeń i pękania Seweryna i Mroza (np. 1996, 1998). Uwzględniono w nim przesuwanie się strefy kumulacji uszkodzeń przed wierzchołkiem propagującej szczeliny zmęczeniowej. W strefie tej uśredniono wartości naprężeń oraz miary kumulacji uszkodzeń. Cykl obciążenia podzielono na cztery etapy. W pierwszym etapie nie ma kumulacji uszkodzeń, materiał jest w zakresie poniżej granicy zmęczenia. Drugi etap związany jest z kumulacją uszkodzeń w strefie przywierzchołkowej. W trzecim etapie następuje propagacja szczeliny, a w czwartym jej odciążenie. W pracy przedstawiono także wyniki analizy parametrycznej dotyczącej zagadnienia przyrostu zmęczeniowego szczeliny. W obliczeniach uwzględniono cykle przeciążeniowe. Wskazano ponadto na możliwość analizy nie tylko stabilnego (podkrytycznego) wzrostu szczeliny, ale także prognozowania niestabilnej propagacji (kruchego pękania).

---

The non-local crack model with the damage zone at the crack tip was proposed. The presented model is based on the damage accumulation model by Seweryn and Mróz and assumes a damage zone motion ahead of the crack tip. In this zone the stresses and damage accumulation measure were averaged. Single cycle of loading was divided into four stages: stage I - no damage growth; stage II - damage growth in the zone at the crack tip; stage III - crack propagation; stage IV - unloading. Results of parametric analysis of fatigue crack propagation considering overload effect was presented. Brittle fracture criterion was formulated as a special case of the proposed model.