Da sich das Reibrührschweißen als Schlüsseltechnologie für primäre Luftfahrtstrukturen erwiesen hat, sind Versuche und Modelle für den Ermüdungsrissfortschritt erforderlich. Allerdings gibt es nach wie vor einen Informationsmangel bei dem Ermüdungsrisswachstum in FSW-Bauteile unter variierender Last, sowohl bei einfacher Amplitudenvariation, als auch unter Flugbedingungen. Die experimentellen Untersuchungen wurden an 4 mm dicken AA20242-T3 Basismetall- und FSW-Proben durchgeführt, welche mit einem zentralen Riss versehen waren. Bei den FSW Proben wurde der Riss 5 mm außerhalb der Schweißnahtmitte, im kritischsten Bereich der Fügung, plaziert. Alle Coupons sind unter Lastsequenzen mit variierender Amplitude und unter einer standardisierten Flugsimulationssequenz Falstaff geprüft worden. Der Ermüdungsrissfortschritt wurde anschließend mit Hilfe der weit verbreiteten Luftfahrt-Bruchmechanik Softwarepakete vorausgesagt. Variable Belastungen und schweißnahtbedingte Eigenspannungen wurden identifiziert und zuerst getrennt von einander simuliert. Die einzelnen Lösungen wurden dann überlagert, um das Ermüdungsrisswachstum von größeren FSW-Proben unter komplexen Lastspektren und Flugsimulation abzuschätzen.

    Since Friction Stir Welding has been identified as a key technology for primary aerospace structures, fatigue crack growth testing and modelling is required. However, there is still a complete lack of information regarding the fatigue crack propagation in friction stir welds under variable amplitude loading and flight loading conditions. Experimental investigations have been performed on centre cracked 4 mm thick AA2024-T3 base metal and FSW specimens: regarding the FSW samples, the crack was placed 5 mm out of the weld centre, in the most critical part of the joint: the coupons have been tested under simple variable amplitude load sequences, and under a standardized flight-simulation load history, Falstaff. The fatigue crack propagation was then predicted using widespread aerospace fracture mechanics software packages. Interaction effects and internal residual stresses were firstly separately simulated and than combined in order to evaluate the ability to predict the fatigue crack propagation on FSW welded structures under service loading conditions.


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    Title :

    Simulations of fatigue crack propagation in friction stir welds under flight loading conditions


    Additional title:

    Abschätzungen von Ermüdungsrisswachstum bei Reibrührschweißnähten unter Flugbedingungen


    Contributors:

    Published in:

    MP Materialprüfung ; 48 , 7/8 ; 370-375


    Publication date :

    2006


    Size :

    6 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 30 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    English





    Fatigue Crack Propagation Property of Friction Stir Welded2024-T3 Aluminum Alloy

    Kuwayama, K. / Asakawa, M. / Okada, T. et al. | British Library Conference Proceedings | 2009


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    Fatigue Crack Propagation Property of Friction Stir Welded 2024-T3 Aluminum Alloy

    Kuwayama, Kazuya / Asakawa, Motoo / Okada, Takao et al. | AIAA | 2009


    Fatigue Life Prediction of Friction Stir Linear Welds for Magnesium Alloys

    Kang, HongTae / Khosrovaneh, Abolhassan / Su, Xuming et al. | British Library Conference Proceedings | 2016