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Fatigue crack growth rate test using a frequency sweep method

Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2008年第3期9卷 346-350页

作者： Xun ZHOU Xiao-li YU College of Mechanical and Energy Engineering Zhejiang University Hangzhou 31002 7 China

Fatigue crack propagation characteristics of a diesel engine crankshaft are studied by measuring the fatigue crack growth rate using a frequency sweep method on a resonant fatigue test rig. Based on the phenomenon that the system frequency will change when the crack becomes large, this method can be directly applied to a complex component or structure. Finite element analyses （FEAs） are performed to calibrate the relation between the frequency change and the crack size, and to obtain the natural frequency of the test rig and the stress intensity factor （SIF） of growing cracks. The crack growth rate i.e. da/dN-AK of each crack size is obtained by combining the testing-time monitored data and FEA results. The results show that the crack growth rate of engine crankshaft, which is a component with complex geometry and special surface treatment, is quite different from that of a pure material. There is an apparent turning point in the Paris＇s crack partition. The cause of the fatigue crack growth is also discussed.

关键词： Crack growth rate Residual stress frequency sweep method Engine crankshaft Reliability

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