Nuevas caracterizaciones de SIFs efectivos y la tasa de propagación de grietas por fatiga del acero de riel soldado utilizando DIC
Autores: Fang, Xiu-Yang; Gong, Jian-En; Huang, Wei; Wu, Jia-Hong; Ding, Jun-Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Fatiga
Tasa de crecimiento de grietas
CTOD
DIC
SIFs
Riel soldado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Se llevó a cabo la prueba de tasa de crecimiento de grietas por fatiga del material de la cabeza, cintura y fondo del riel U71Mn soldado. Se utilizó correlación de imágenes digitales (DIC) para capturar el desplazamiento de campo completo. La posición de la punta de la grieta se obtuvo con precisión en función de los datos de desplazamiento de campo completo, y se encontró un punto de medición preciso del desplazamiento de apertura de la punta de la grieta (CTOD). Se extrajeron los valores de CTOD de la cabeza del riel soldado bajo condiciones de sobrecarga y sin carga, y se obtuvo el tamaño del área de CTOD elástico y CTOD plástico. De acuerdo con los datos de COD bajo diferentes condiciones experimentales, se extrajo la fuerza de apertura de la grieta correspondiente, se introdujo la función de apertura de la grieta basada en el modelo de Elber, y se propuso un método de cálculo de factores de intensidad de esfuerzo efectivos (SIFs) considerando el cierre de grietas inducido por plasticidad. Los resultados de este artículo proporcionan algunas referencias para evaluar con precisión la vida útil por fatiga de los rieles soldados.
Descripción
Se llevó a cabo la prueba de tasa de crecimiento de grietas por fatiga del material de la cabeza, cintura y fondo del riel U71Mn soldado. Se utilizó correlación de imágenes digitales (DIC) para capturar el desplazamiento de campo completo. La posición de la punta de la grieta se obtuvo con precisión en función de los datos de desplazamiento de campo completo, y se encontró un punto de medición preciso del desplazamiento de apertura de la punta de la grieta (CTOD). Se extrajeron los valores de CTOD de la cabeza del riel soldado bajo condiciones de sobrecarga y sin carga, y se obtuvo el tamaño del área de CTOD elástico y CTOD plástico. De acuerdo con los datos de COD bajo diferentes condiciones experimentales, se extrajo la fuerza de apertura de la grieta correspondiente, se introdujo la función de apertura de la grieta basada en el modelo de Elber, y se propuso un método de cálculo de factores de intensidad de esfuerzo efectivos (SIFs) considerando el cierre de grietas inducido por plasticidad. Los resultados de este artículo proporcionan algunas referencias para evaluar con precisión la vida útil por fatiga de los rieles soldados.