Effects of spectrum variations on fatigue crack growth

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Effects of spectrum variations on fatigue crack growth

Lanciotti, A. / Lazzeri, L.

Bei der Prüfung des Ermüdungsverhaltens in Hinblick auf die Zulassung von Flugzeugen (hier Turbopropmaschine Piaggio P.180) ergibt sich die Frage nach dem Belastungsspektrum, bzw. dessen Eingrenzung durch Weglassen der höchsten und niedrigsten Spannungswerte. Aufgrund der Versuchsergebnisse (mit Al 7075-T7351) kann man beispielsweise die Belastungen unter 16,5 MPa weglassen und dadurch die Zahl der erforderlichen Lastspiele um 33 % verringern, ohne daß sich das merklich auf die Rißausbreitung auswirkt. Einzelne hohe Belastungen wirken sich hingegen sehr stark aus, und zwar weniger auf die Rißkeimbildung als auf die Rißausbreitung. Dabei kommt es mit zunehmender Belastung und/oder Frequenz der hohen Belastungen zu einer Verzögerung, da dann an den Rißspitzen starke plastische Verformungen auftreten. Zur Vereinfachung der Prüfung steht der 'Flight Simulation Test' zur Verfügung, bei dem man aus dem Belastungsmaximum und -minimum die Rißaufweitungsspannungen erhalten kann. (Puschmann)