The tensile fatigue behavior of CT-specimens with small notch root radius

Abstract

Fatigue tests with sharply notched compact tension (CT) specimens of 7075-T6 aluminum were conducted for constant ratios of R=σ _min/σ _max and constant notch root radius, ρ. By monitoring the crack propagation throughout the tests, the number of cycles at which the characteristic state of stress near the notch root has no further influence on crack tip velocity could be determined. The results are discussed on the basis of Neuber's theory of macro-support effect. An analogy to linear elastic fracture mechanics is pointed out.

Résumé

Des essais de fatigue sur des éprouvettes de traction-compression (CT) à entaille aiguë d'alliage d'Aluminium 7075-T6 ont été exécutés à rapports R=σ _min/σ _max constants et rayon d'arrondi à fond d'entaille ρ imposé. En surveillant le progrès de la fissuration au cours des essais, on a pu déterminé le nombre de cycles auquel l'état caractéristique des tensions près de la racine de l'entaille n'a plus d'influence sur la vitesse de propagation de la pointe de la fissure. Les résultats sont discutés sur base de la théorie de Neuber sur l'effet de support macroscopique. Une analogie avec la mécanique de la rupture en conditions élastique est mentionnée.

Zusammenfassung

Man bespricht Müdigkeitsversuche mit konstantem Verhältnis R=σ _min/σ _max auf Kompaktspannungsproben (CT) aus Aluminium 7075-T6, mit scharfer Kerbwirkung, und einem konstanten Kerbwurzelradius ρ. Durch Überwachung der Rißausdehnung während des ganzen Versuches konnte man die Zahl der Lastspielen festlegen, für die das typische Spannungsstadium an der Kerbwurzel keinen Einfluß mehr auf die Rißspitzengeschwindigkeit hat. Die Ergebnisse werden auf Grund der Theorie von Neuber für Makrounterlageneffekt besprochen. Eine Ähnlichkeit mit der elastischen Bruchmechanik wird hervorgehoben.