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Robust Determination of Fatigue Crack Propagation Thresholds from Crack Growth Data

Schönherr, Josef Arthur ; Duarte, Larissa ; Madia, Mauro ; Zerbst, Uwe ; Geilen, Max Benedikt ; Klein, Marcus ; Oechsner, Matthias (2022)
Robust Determination of Fatigue Crack Propagation Thresholds from Crack Growth Data.
In: Materials, 2022, 15 (14)
doi: 10.26083/tuprints-00021867
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

The robust determination of the threshold against fatigue crack propagation ΔKth is of paramount importance in fracture mechanics based fatigue assessment procedures. The standards ASTM E647 and ISO 12108 introduce operational definitions of ΔKth based on the crack propagation rate da/dN and suggest linear fits of logarithmic ΔK– da/dN test data to calculate ΔKth. Since these fits typically suffer from a poor representation of the actual curvature of the crack propagation curve, a method for evaluating ΔKth using a nonlinear function is proposed. It is shown that the proposed method reduces the artificial conservativeness induced by the evaluation method as well as the susceptibility to scatter in test data and the influence of test data density.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2022
Autor(en): Schönherr, Josef Arthur ; Duarte, Larissa ; Madia, Mauro ; Zerbst, Uwe ; Geilen, Max Benedikt ; Klein, Marcus ; Oechsner, Matthias
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Robust Determination of Fatigue Crack Propagation Thresholds from Crack Growth Data
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2022
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2022
Verlag: MDPI
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Materials
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 15
(Heft-)Nummer: 14
Kollation: 21 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00021867
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/21867
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

The robust determination of the threshold against fatigue crack propagation ΔKth is of paramount importance in fracture mechanics based fatigue assessment procedures. The standards ASTM E647 and ISO 12108 introduce operational definitions of ΔKth based on the crack propagation rate da/dN and suggest linear fits of logarithmic ΔK– da/dN test data to calculate ΔKth. Since these fits typically suffer from a poor representation of the actual curvature of the crack propagation curve, a method for evaluating ΔKth using a nonlinear function is proposed. It is shown that the proposed method reduces the artificial conservativeness induced by the evaluation method as well as the susceptibility to scatter in test data and the influence of test data density.

Freie Schlagworte: fatigue crack propagation threshold, ISO 12108, ASTM E647, data evaluation methods, experimental determination
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-218672
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde - Zentrum für Konstruktionswerkstoffe - Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt (IfW-MPA)
Hinterlegungsdatum: 05 Aug 2022 11:06
Letzte Änderung: 08 Aug 2022 06:20
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