A model of fatigue crack propagation in metals

Abstract

A model of the formation and evolution of a local plastic deformation zone at the crack tip is proposed based on the analysis of the main physical processes taking place in a metallic material under the action of cyclic loads. An equation offatigue crack growth rate curves, which explicitly accountsfor the loadingfrequency, was derived. The equation applies to the whole range ofcrack lengths from short cracks to macroscopic ones.

На основании анализа основных физических процессов, протекающих в металлах при воздействии циклических нагрузок, предложена модель формирования и разви­тия зоны локальной пластической деформа­ции в окрестности вершины трещины. Выведено уравнение, описывающее скорость роста усталостной трещины, которое в яв­ном виде учитывает влияние частоты нагру­жения. Предложенное уравнение применя­ется для широкого диапазона длин трещи­ны: от коротких до макротрещин.