Abstraet-Two parallel semicircular surface cracks in a finite plate subjected to nmote tensile loading have been studied. This paper presents an empirical stress intensity factor formula for this crack configuration and the stress intensity factors used to develop the formula were obtained from fini
Stress Intensity Factors for slender surface cracks
✍ Scribed by Dipl.-Ing. W. Huget; Dipl.-Ing. K. Esser; Dr.-Ing. L. Grüter
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1984
- Tongue
- English
- Weight
- 323 KB
- Volume
- 15
- Category
- Article
- ISSN
- 0933-5137
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✦ Synopsis
A calculation procedure for plates with semi-elliptical surface cracks under tension and bending with aspect ratios of d c 5 0.2 and arbitrary relative crack depths d t is presented. For the computation an improved line spring model is used. K,-values are calculated along the crack contour. For the deepest point of a surface crack the KI-values are terminated by two well known threshold curves: The upper bound curve is identical with the solution for the edge crack (dc = 0). The lower bound is described by the results after Newman and Raju for d c = 0.2. The present K,-values are in good agreement with both curves. For high dt-ratios the maximum K,-value is found between the deepest and the surface edge point (Q' and Q ) of the crack. This result could explain among others that crack growth does not conserve the semi-elliptical shape sometimes.
SpannungsintensMtsfaktoren fur schlanke Oberfl&chenfehler
Es wird ein Berechnungsverfahren fiir zug-und biegebelastete Platten mit Oberflachenfehler von Halbachsenverhtiltnissen a/c 5 0,2 und verschiedenen relativen Fehlertiefen d t vorgestellt . Hierbei wird ein weiterentwickeltes ,,Line-Spring"-Mode11 venvendet. Die KI-Werte werden entlang der Fehlerkontur berechnet. Die K,-Werte fiir den tiefsten Punkt eines Oberflachenfehlers werden durch zwei bekannte Grenzkurven eingehullt: Die obere Grenzkurve ist identisch mit der Lijsung f i r den Randd3 (dc = 0). Die untere Grenzkurve wird nach den Ergebnissen von Newman und Raju fiir d c = 0,2 beschrieben. Die ermittelten KI-Werte korrespondieren gut mit beiden Kurven. Bei groaen relativen Fehlertiefen d t liegen die Maxima von KI mischen dem tiefsten Punkt Q' und dem ObefflachendurchstoSpunkt Q des Fehlers. Dieses Ergebnis vermag neben anderen Griinden zu erklaren, da0 beim Wachstum von Oberflachenfehlern die halb-elliptische Form mitunter nicht erhalten bleibt.
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The problem of a beam containing a semi-elliptical surface crack and subjected to tension or bending loading is investigated. The stress-intensity factor along the crack front can be calculated assuming a model with finite strips arranged in series and parallel. Several cases are analysed varying th