Review of formulas to describe the fatigue crack growth rate

Abstract

The paper presents a review of formulas of fatigue crack growth rate. The equations are divided into three groups according to the fatigue damage parameters used, i.e. stress, strain or displacement and energy. The parameter K or its ∆K range corresponds to brittle materials and to the initial stage of the crack of elastic-plastic materials. The parameter ε or CTOD is used in elastic-plastic materials and plastic materials to describe the yield strength. The energy approach is based on J parameter or the strain energy density W and corresponds to the whole range of the crack growth rate curve.

Подано формули для опису швидкості росту тріщини. Вони розділені на три групи відповідно до використаних параметрів руйнування, а саме: напруження, деформація чи переміщення, енергія. Коефіцієнт інтенсивності напружень K та його амплітуда ∆K використані для дослідження крихких матеріалів та початкової стадії росту тріщини у пружно-пластичних матеріалах. Енергетичний підхід ґрунтується на параметрі J або густині енергії деформації W.

Представлены формулы для описания скорости роста трещины. Они разделены на три группы в соответствии с использованными параметрами разрушения, а именно: напряжение, деформация или перемещение, энергия. Коэффициент интенсивности напряжений K и его амплитуда ∆K использованы для исследования хрупких материалов и начальной стадии роста трещины в упругопластических материалах. Энергетический подход основан на параметре J или плотности энергии деформации W.