Badania wpływu zgniotu wprowadzonego w obszarze koncentracji naprężeń na trwałość zmęczeniową duralowej konstrukcji z karbem

Trwałość zmęczeniowa i niezawodność konstrukcji stały się obecnie tak samo istotnymi wskaźnikami dla konstruktora, jak sztywność i wytrzymałość statyczna. W konstrukcjach lotniczych głównych przyczyn tego należy szukać w dynamicznym rozwoju transportu i komunikacji lotniczej w świecie. Wzrost prędkości lotu samolotów umożliwił przebywanie znacznie większych odległości w czasie użytkowania samolotu, co wyraźnie zwiększyło liczbę obciążeń działających na konstrukcję. Statyczna analiza konstrukcji przestała więc być wystarczająca z punktu widzenia udokumentowania bezpieczeństwa konstrukcji. Praca zawiera omówienie badań własnych, które miały na celu znalezienie zależności własności zmęczeniowych określonej duralowej konstrukcji cienkościennej z karbem od odpowiednio zwiększanego umocnienia lokalnego. W poszukiwaniu uzasadnień dla otrzymanych wyników zbadano rozkłady i intensywności odkształceń w warstwie umocnionej oraz rozkłady i wartości naprężeń własnych wywołanych przez wprowadzenie umocnienia. Wyniki tych badań pozwoliły również na podjęcie próby rozdzielenia wpływu zgniotu materiału i naprężeń własnych na wzrost trwałości zmęczeniowej badanej konstrukcji.

INVESTIGATIONS OF INFLUENCE OF LOCAL PLASTIC STRAIN INDUCED IN STRESS CONCENTRATION REGION ON FATIGUE LIFE OF ALUMINIUM ALLOY NOTCHED STRUCTURE

In this paper are reported experiments on the antifatigue improvement of thin-sheet aluminium alloy PA 7 T structure represented by specimens with central hole. Specimens are strengthened by plastic deformation of the diameter of hole induced by the forcing of cylindrical pin through the hole. Analysis of fatigue tests results performed by applying the properly adapted the Lundberg-Eggwertz method shows the possibility of marked increase of fatigue life of the structure tested. The results of measurements of strengthened layer distribution and residual stress distribution in the section tested are described and analysed. From these measurements it developed that the decrease of fatigue life beyond the optimal parameters of strengthening is caused by the decohesional type changes induced by the high intensity of plastic strain in the vicinity of the edge of hole. Experiments carried out for the separation of the effects of material strengthening as well as of the residual stress on the fatigue life are also dealt with. They clearly show the dominating effect of the strengthening of material. This testifies to the fact of good stability of the achieved fatigue life increases of the structure tested.